[發明專利]一種線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現方法

有效

• 申請號: 201711021452.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107888849B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 馬豐;沈玉秀
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: H04N5/33
• 分類號: H04N5/33;H04N5/369;H04N5/372
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現方法，基于線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現系統來實現，所述實現系統通過Bypass測試模式實現面陣成像模式輸出，其包括：上位機、預處理裝置和線列TDI型紅外探測器，上位機發送面陣工作命令至預處理裝置，預處理裝置接收上位機命令后開始設置線列TDI型紅外探測器控制寄存器，不斷切換其中Bypass測試模式相關位的內容使探測器輸出確定的像元列成像信號，預處理裝置接收轉換探測器輸出的模擬成像信號，并最終將排列好的數字化成像數據發送至上位機，由上位機完成圖像顯示與存儲；所述線列TDI型紅外探測器工作于TDI積分模式，所述Bypass測試模式的實現通過設置所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器的DIR、BYPAS2及BYPAS1位實現；所述預處理裝置包括：通訊模塊、探測器控制模塊、模數轉換模塊、數據預處理模塊、數據輸出模塊；其中，所述通訊模塊用于與所述上位機通訊，解析所述上位機控制命令；所述探測器控制模塊用于產生探測器工作時鐘、積分時間、串行接口信號以控制探測器工作狀態，通過串行接口信號訪問所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器；所述模數轉換模塊用于數字化探測器輸出的模擬信號；所述數據預處理模塊用于將數字化后的成像數據按照圖像采集格式打包；所述數據輸出模塊用于將打包后的成像數據發送至所述上位機，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：線列TDI型紅外探測器開機并發送面陣工作命令；

步驟S2：預處理裝置接收命令，設置探測器控制寄存器；

步驟S3：預處理裝置轉換數據預處理模式；

步驟S4：數據對齊，在數據傳送到所述數據輸出模塊之前，設定輸出延遲參數，實現所述上位機采集顯示的第1行是所述線列TDI型紅外探測器像元第1列；

步驟S5：數據輸出及采集顯示；

所述步驟S1中，所述線列TDI型紅外探測器正常開機工作，處于TDI積分工作模式中，所述上位機向所述預處理裝置發送面陣工作命令；

所述步驟S2中，所述預處理裝置接收面陣工作命令，改變其所述探測器控制模塊工作模式，所述探測器控制模塊增加對所述線列TDI型紅外探測器的控制寄存器的訪問頻率；

所述步驟S2中，所述線列TDI型紅外探測器為512×6元線列TDI型紅外探測器，探測器每輸出完整的512個數據算作一個行周期，則所述探測器控制模塊對所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器的修改設置由TDI積分工作模式時的僅開機設置一次增加到了每個行周期設置一次，所述探測器控制模塊在行空閑期t1時刻打開寄存器修改窗口，將DIR、BYPAS2、BYPAS1三位數據修改，空閑期結束后，寄存器修改窗口關閉，所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器內容以串行方式寫入所述線列TDI型紅外探測器，探測器將在下一個行周期按照t1時刻設置的寄存器內容工作，而在再下一周期才能真正輸出與t1時刻設置相對應的探測器數據，所以，所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器設置時刻與其相對應的探測器數據之間存在兩個行周期的延遲；所述探測器控制模塊按照探測器說明書每行修改DIR、BYPAS2、BYPAS1三位數據為確定的內容，探測器便可按照順序依次輸出第1列至第6列的單列成像數據。

2.如權利要求1所述的線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述模數轉換模塊接收到所述線列TDI型紅外探測器輸出的單列成像數據，將其數字化后輸入所述數據預處理模塊，所述數據預處理模塊在所述預處理裝置收到面陣工作命令后，改變工作模式，將TDI積分工作時的奇偶數據延遲合成模式改變為面陣工作時的直接奇偶合成模式，即不再進行若干行成像數據的緩存，奇區與偶區的成像數據均為同一曝光時刻產生的數據；所述探測器控制模塊循環修改所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器中DIR、BYPAS2、BYPAS1三位數據，使探測器循環工作在第1列～第6列的單列圖像輸出模式。

3.如權利要求2所述的線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現方法，其特征在于，所述步驟S4中，設定輸出延遲參數時，步驟S2中所述線列TDI型紅外探測器控制寄存器設置時刻與其相對應的探測器數據之間存在兩個行周期的延遲；步驟S3中面陣工作模式采用TDI積分工作模式時的圖像輸出時刻，除步驟S2的兩個行周期的延遲之外，面陣工作模式還包括TDI積分工作模式時奇偶延遲圖像輸出時刻帶來的行周期延遲。

4.如權利要求3所述的線列TDI型紅外探測器面陣成像模式的實現方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述數據預處理模塊將對齊后的成像數據發送給所述數據輸出模塊，所述數據輸出模塊通過接口芯片將數據發送給所述上位機，所述上位機采集到與TDI積分工作模式時相同圖幅的面陣圖像；基于步驟S3，所述探測器控制模塊使所述線列TDI型紅外探測器循環工作在第1列～第6列的單列圖像輸出模式；基于步驟S4，通過設定合適的輸出延遲參數保證所述上位機采集顯示的第1行是所述線列TDI型紅外探測器像元第1列，所述上位機將采集到以6行為周期循環的圖像，利用裁剪方式僅顯示前6行數據，分別對應所述線列TDI型紅外探測器的第1列～第6列像元數據。