基于CPLD的高速线阵TDI CCD驱动电路设计

随靶场测试技术的要求提高,特别在高速飞行弹丸测试技术领域,对弹丸着靶的两维坐标的测量精度提出了更高要求,利用高速高灵敏度的CCD器件为核心的图像采集系统,采集弹丸过靶的图像,通过图像分析可提高其测量精度;基于CPLD技术,简述IL-E2 TDI CCD的基本工作原理及其时序要求,根据其要求自行设计高速线阵IL-E2 TDI CCD芯片图像采集所需的复杂时序和CCD外围驱动电路;分析IL-E2 TDI CCD外围驱动电路设计的基本原理与CPLD内部逻辑时序设计,完成线阵IL-E2 TDI CCD图像采集的驱动时序电路;实践证明,该电路结构简单,可靠性高,满足测试要求。

基于线阵TDI CCD相机的辐射标定实验

光学遥感器辐射定标的任务是在遥感器的输入辐亮度和探测器数字化输出之间建立定量关系。地面上进行的定标是检验各项指标是否达到设计要求的手段,也为以后考察任务全过程内各项参量提供稳定性的初始数据。为了尽可能地获得最佳的最终图像,在地面必须进行精确的辐射标定。在中科院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室内用积分球做了辐射标定,标定了TID CCD响应的线性度、TDI CCD响应分别与增益和级数的关系以及暗电平的不均匀性、CCD响应的不均匀性,最后给出了非均匀性校正结果。

TDI CCD驱动时序的研究及CPLD实现

TDI CCD(Time Delay Integration Charge Coupled Device,TDI CCD)相机具有低噪声、高灵敏度、高量子效益、高分辨率、线性度好、动态范围大等特点,在实际应用中具有广阔的前景。采用IL-E2线阵TDI CCD芯片,通过分析其结构及时序要求,提出了一种基于CPLD的IL-E2线阵TDI CCD的驱动电路设计方案。并在Quartus II7.0上利用Verilog HDL硬件描述语言设计了其驱动时序逻辑。最后通过实验验证本驱动时序发生器能够使TDI CCD清晰成像。

TDI CCD相机系统响应非均匀性校正

本文分析了该TDI CCD相机系统响应非均匀性产生的原因,并在分析非均匀性校正算法的基础上,针对线阵TDI CCD遥感相机光电响应是线性的这一特点,采用两点定标校正算法,对每片TDI CCD进行了校正,得到了每一片TDI CCD的每一个像元的校正系数并给出了校正前后的统计特征。

高帧率彩色线阵CCD实时成像系统的设计与分析

文中设计了一种满足工业需求的彩色线阵CCD实时成像系统。该系统实现对线阵CCD的驱动,控制专用的ADC采集芯片对CCD模拟信号进行采集。将采集到的数字信号由FPGA内部预处理后,通过USB2.0传输至上位机实现图像的拼接、显示与保存。最后,对线阵CCD静态图像噪声和动态成像特点进行了分析。研究结果表明:设计的线阵CCD图像采集系统,像素分辨率最大5 340,帧率可达6 250 fps,满足工业应用要求。CCD所选用的TDI模式,对于高速目标有更好的成像质量。