[發明專利]一種導航應用的成像方法及成像系統

有效

• 申請號: 201811208932.X
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109194870B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 朱波;段永強;王宏;鄭培云;馬騰飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/341
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

本發明涉及一種導航應用的成像方法及成像系統，成像系統包括圖像傳感器、圖像AD、SRAM A、SRAM B及FPGA；其中的圖像傳感器采用CCD芯片FTT1010?M；圖像AD的輸入端與圖像傳感器的輸出端連接，圖像AD的輸出端分別與SRAM A、SRAM B連接；FPGA與圖像傳感器、SRAM A及SRAM B均連接，FPGA在系統上電后實現傳感器圖像輸出、輸出時刻匹配及圖像輸出的功能。采用CCD芯片FTT1010?M作為圖像傳感器，通過左右雙通道同時輸出的方法，并配合FPGA的控制及圖像數據處理，實現了成像系統高幀頻的輸出，幀頻可達到20f/s；同時，通過FPGA對圖像數據儲存的控制，使得成像系統的圖像輸出時刻能夠調節，解決了現有成像系統幀頻慢、能夠探測到的星等低及圖像輸出時刻不能滿足要求的技術問題。

技術領域

本發明屬于成像技術領域，涉及一種導航應用的成像方法及成像系統。

背景技術

衛星、宇宙飛船、太空望遠鏡等空間航天器都需要姿態精準控制，粗跟蹤級的穩像控制精度一般在角秒量級，可采用星敏感器、光纖陀螺和編碼器等測角傳感器進行閉環。而精跟蹤級要求的穩像控制精度要達到毫角秒量級，需要高精度導星測量系統，導航相機作為導星系統的核心部件，其圖像質量和數據更新率直接關系到導航任務的成敗和質量。因此，研究導航成像系統具有重要的戰略意義和經濟價值。

現有CCD成像系統幀頻慢、有的不支持數據合并，所能夠探測到的星等低且不能滿足導航系統對圖像輸出幀頻的要求。此外，現有的CCD成像系統的圖像輸出時刻就是CCD傳感器的曝光時刻，一經曝光，就會圖像輸出，因此圖像輸出時刻往往難以滿足導航系統對圖像輸出時刻的要求。

發明內容

為了解決現有成像系統幀頻慢、能夠探測到的星等低及圖像輸出時刻不能滿足要求的技術問題，本發明提供一種導航應用的成像方法及成像系統。

本發明的技術解決方案如下：

一種導航應用的成像方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1)生成傳感器圖像：

驅動具有左右路輸出功能的圖像傳感器生成一幀模擬圖像，

2)傳感器圖像輸出：

2.1)使圖像傳感器左右兩路同時對該幀模擬圖像按行依次輸出，左路順序輸出的是每行模擬圖像的前半行，是順序輸出圖像數據；右路逆序輸出每行模擬圖像的后半行，是逆序輸出圖像數據；

2.2)對左右兩路輸出的模擬圖像進行AD轉換；

2.3)將AD轉換后的圖像數據寫入SRAM A中；

2.4)當要求的圖像輸出時刻到來，且寫入SRAM A的一行圖像數據結束時，開始將圖像數據寫入SRAM B；

同時，對SRAM A存入的圖像數據按行讀出、存儲并輸出；當存儲下一行圖像數據的同時將所存儲的上一行圖像數據輸出；

存儲時，要求：

相鄰兩行圖像數據分開存儲；

且，每一行的順序圖像數據和逆序圖像數據分開存儲；

輸出時，要求：

先順序讀出一行圖像數據的順序輸出圖像數據，再逆序讀出一行數據的逆序輸出圖像數據，最后將逆序輸出圖像數據拼接在該行的順序輸出圖像數據的后面形成一行正常圖像；

2.5)在讀完SRAM A中的圖像數據，且寫入SRAM B的一行圖像數據結束時，又開始將圖像數據寫入SRAM A；

同時，對SRAM B存入的圖像數據按照與步驟2.4)中相同的方式按行讀出、存儲并輸出；