遥感相机中时间延时积分电荷耦合器件积分级数的最优选择

针对时间延时积分电荷耦合器件积分级数对成像质量的影响,提出了一种航天遥感相机中时间延时积分电荷耦合器件积分级数的最优选择方法.构造了典型成像系统的信噪比与积分级数关系模型和调制传递函数与卫星姿态角和积分级数的函数模型;以信噪比和调制传递函数的容许值为约束条件,推导出了任意条件下时间延时积分电荷耦合器件的可选积分级数区间并给出了最优的积分级数解,给出了对应的增益设置指导函数.运用仿真实验对该方法进行验证,并与传统方法进行比较,结果表明:该方法能够选取最优的积分级数,从而获得满足信噪比和调制传递函数指标的最佳成像质量;若该值不存在,依然能获取相对最佳的折中值和视觉效果;同时,本文成像效果优于传统方法.

基于算法状态机FPGA的空间TDICCD相机控制器

针对目前基于数字信号处理(DSP)的空间时间延时积分电荷耦合器件(TDICCD)相机控制器可靠性差、资源耗费和功耗大、程序重调能力差等问题,提出了一种算法状态机现场可编程门阵列(FPGA)的空间电荷耦合器件(CCD)相机控制器。控制器使用FPGA代替DSP,控制程序使用VHDL语言编写。使用自主研发的地面检测设备进行实验,实验结果表明,相机控制器可以稳定正常地工作,控制CCD拍摄的图像清晰,未发生串行现象。整个控制程序占用FPGA资源较少,占用LUTs和Block RAMs分别为38%和20%,满足空间CCD相机应用的需求。

使用红外夜视电荷耦合器件的相机

本发明提供一种红外夜视相机，它由外壳、光源组件、拍摄组件以及电源装置等组成。外壳内共有两个室，光源组件和拍摄组件装在第一个室内，电源装置则装在第二个室内。两个室之间有一个用于穿电源线和信号线的小孔。电源线连接光源组件和拍摄组件，以便为它们供电。信号线则直接连接拍摄组件。由第二个室内的电源装置产生的热量以及水分是被阻止进入第一个室内的。

高分辨率遥感相机CCD器件精密热控制

针对某高分辨率空间遥感相机电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)体积小、功耗大但温度稳定性要求高的特点,提出了通过相机发送指令控制补偿加热回路通、断电对CCD器件进行温度控制的方法,并利用IDEAS-TMG软件进行了仿真分析,分别给出了无补偿功率、补偿功率为10W、12.5W、15W与17.5W这5种情况下CCD器件的温度变化曲线。仿真分析结果表明:补偿功率为12.5W时CCD器件的温度波动最小,热设计结果满足各项温度指标。为了验证热设计的可靠性,焦面组件参加了整机的热平衡试验,得到了满意的结果。该设计方法对各类空间遥感相机高温度稳定性要求的CCD器件的热设计和热分析有一定的指导和借鉴作用。

微小卫星高分辨率相机CCD焦面组件热控制

为了保证微小卫星高分辨率遥感器相机的成像品质,需控制焦面组件的温度水平及温度稳定性,特别是焦面CCD光学探测器件的温度控制。首先提出以相变储能与超低刚度柔性导热索相结合的焦面组件精密热控方法,对相变储能装置与石墨柔性导热索的设计及参数选取进行详细介绍;然后,建立焦面组件的热仿真模型并进行温度计算;最后,在真空环境下进行了热试验。计算与试验结果表明,焦面CCD器件长期温度为15~18.5℃,工作温升速率为0.33℃/min,具有良好的温度水平与温度稳定性;热控补偿功率≤4.8 W,约为焦面组件发热功率的1/10,可节省卫星能源消耗,验证了焦面组件热控制方法的正确性。

多光谱TDICCD航天相机快视一体化地面检测系统设计与实现

针对多光谱时间延迟积分电荷耦合器件(Time Delay Integration Charge Coupled Devices,TDICCD)航天相机的产品研发,提出快视一体化地面检测系统的设计方案,并依托项目实现该设计方案。设计包括主机系统搭建、CXP(CoaXPress)高带宽数传采集卡、测控采集卡、图采测控上位机、光电参数测试、非均匀性校正以及刷新芯片重注等实现。采用一体化设计,所有软硬件全部集成于地检主机系统,方便携带和使用。采用模块化设计方法,使用通用的主机接口,实现多种采集卡在不同主机系统之间交叉使用;使用通用的数据传输接口、RS-422传输接口,使得采集卡不仅适用于本相机的接口协议,也能在修改现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)代码后适用于其他相机。经验证,该地面检测系统能有效完成多光谱TDICCD航天相机的功能测试、光电参数性能测试的要求,为项目顺利进行提供有力保障。

电荷耦合器件

不用胶卷、不用定影液、不用暗房,只需按一下快门,然后将相机中贮存图像信号的软磁盘取出放入印像器中,即可得到上好的彩色照片。这一令摄影爱好者们倍感欣喜的技术是日本佳能公司于1984年完成的。1984年洛杉矶奥运会期间。

空间光学相机焦面拼接基座高温度稳定性控制

拼接基座作为多片CCD的支撑结构,是高分辨率大视场空间光学相机的重要组成部分,其温度稳定性直接影响CCD的位置精度,进而影响光学系统成像品质。然而安装于拼接基座的CCD、焦面电路等多个间歇性工作热源的热扰动对拼接基座的温度稳定性控制带来很大困难。文章提出了一种精细化控温回路设计方法,通过优化控温阈值、控温点位置以及局部加热热流密度,实现了主动控温与热源工作的匹配,有效提高了拼接基座的温度稳定性。热平衡试验结果表明:开机期间拼接基座的温度稳定性优于0.6℃,满足指标要求。

星载CCD推帚式相机的像移处理和动态范围控制

电荷耦合器件(CCD)推帚式相机是当前极轨卫星广泛采用的光学有效载荷,特别是时间延迟积分电荷耦合器件(TDI CCD)已被越来越广泛地应用于星载光学有效载荷中。TDI CCD所具有的高灵敏度和信噪比,满足了人们对光学有效载荷越来越高的技术要求,但是随之而来的一系列关键技术问题也给工程技术人员带来了许多麻烦。本文描述了通过调研获得的当前国内外工程界星载CCD推帚式相机的像移补偿和动态范围控制问题的解决方案,并针对极轨气象卫星TDI CCD相机急需解决的关键技术问题-像移补偿和动态范围控制,提出了可行的解决方法。

线阵 CCD 器件应用于星载相机时应注意的问题

ＣＣＤ器件的可靠度及耐辐照能力关系到ＣＣＤ相机的工作寿命；ＣＣＤ器件的驱动方式及输出直流电平的抑制方法关系到是否充分发挥了ＣＣＤ器件的潜力；静电保护关系到ＣＣＤ器件自身的安全。利用加速寿命试验中获得的数据，通过分析，预估出ＣＣＤ器件的可靠度；分析了高能辐射对ＣＣＤ器件的影响；对模拟及数字驱动进行了分析并指出注意事项；比较了两种常见的抑制ＣＣＤ输出直流电平的方法，提出了应用过程中防静电措施。

利用条形码测量电荷耦合成像系统的调制传递函数的方法

本文介绍了一种利用条型码来测量电荷耦合器件 (CCD)在成像系统装置的调制传递函数的测量方法。同时分析了减少误差的方法 ,并给出了理论和实验数据。

数码相机设计中的集成电源器件

自从第一台数码相机(DSC)推出,新产品上市速度之快给人印象深刻。DSC电源子系统设计者面临的压力是提供多样化的性能和较高的功率效率,减低成本,节省空间,缩短设计周期。DSC消费者需要功能更强的产品,而这会增加对DSC集成电源和电池管理技术的需求。

推帚式TDI-CCD相机应用分析

简要介绍了推帚式TDI-CCD相机及TDI-CCD像感器的工作原理 ,对引起相机调制传递函数退化的几个因素进行了详细分析 ,这些因素包括几何尺寸、电荷转移损失、速度失配、电荷分立运动 ,而且对离散空间域的线阵静态扫描MTF进行了分析研究 ,阐述了TDI-CCD级数与速度同步性、信噪比、动态范围的关系。

高灵敏度EMCCD导航相机的设计

导航相机是深空探测领域中关键的导航敏感部件,本文通过提高导航相机的灵敏度来提高导航相机的综合性能,特别是提高时间分辨率,解决高动态条件下的目标探测问题。首先,根据导航相机的工作模式和EMCCD的性能特点,分析了影响导航相机成像质量的多个因素,建立了目标信噪比理论分析模型;然后,在理论计算基础上,重点研究EMCCD导航相机的样机设计技术,说明了EMCCD高频高幅驱动、模拟前端设计、TEC真空制冷、时序控制与数据处理等关键技术的实现方法;最后,介绍了相关实验工作,并分析实验数据。实验结果表明:样机最大目标信噪比在倍增增益M=10时达到68.6dB,在口径13mm条件下,可在积分时间1ms内实现对月球成像。基本满足深空探测导航相机高动态条件下短积分时间成像的要求。

高热流CCD器件散热与精密控温技术

为保证空间相机CCD器件处于较小的温度波动范围,根据焦面组件的结构特点,通过仿真分析的方法,对空间相机大功率CCD器件的散热方法和精密温度控制策略作了初步研究。首先介绍了大功率CCD器件的热设计要求,分析了大功率CCD器件热控设计特点,提出了采用微型热管的技术途径解决小空间、高热流密度器件的热量收集与排散方案,采用了基于积分分离式PI控制的电加热主动控温策略。热分析结果表明,热控方案可以满足CCD器件的散热需求以及±0.2℃的高精度、高稳定度温度控制要求。

科学级CCD相机像元不一致特性及其校正研究

科学级 CCD相机是目前微光图像增强及其光电转换的重要器件。本文从图像转换质量的角度 ,以科学级 CCD相机为对象 ,研究了面阵 CCD像元特性不一致性的性质及其校正方法 ,揭示了这种不一致性是造成图像降质的重要原因 ,采用本文提出的

遥感卫星CCD相机的动态范围设计考虑

动态范围是遥感器的一项重要性能指标,设计是否合理直接关系到卫星图像的层次、亮度和对比度,最终影响图像的品质。文章根据CCD相机的成像原理,结合中国已发射遥感卫星的在轨像质,对CCD相机动态范围的设计进行分析并提出一些建议。

像移对星载TDICCD相机成像品质的影响分析

像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下TDICCD相机空变降质模型,并以此为基础,计算并分析了不同形式、不同方向上的像移影响下的像质下降情况。分析结果表明,不同方向、不同形式的像移引起的成像品质下降是不同的。文章中提出的空变降质模型可以为后续的仿真及像移降质图像的恢复等提供参考。

科学级致冷 CCD 相机的性能和技术

介绍了科学级致冷ＣＣＤ相机与一般视频相机的区别、主要特性和采用的一些关键技术。