[發明專利]基于小像元尺寸探測器的虛擬大滿阱TDI CMOS成像系統在審
| 申請號: | 201810653030.0 | 申請日: | 2018-06-22 |
| 公開(公告)號: | CN108965752A | 公開(公告)日: | 2018-12-07 |
| 發明(設計)人: | 余達;劉金國;徐東;李廣澤;趙瑩;王冶;呂世良 | 申請(專利權)人: | 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 |
| 主分類號: | H04N5/374 | 分類號: | H04N5/374;H04N5/3745 |
| 代理公司: | 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214 | 代理人: | 朱紅玲 |
| 地址: | 130033 吉*** | 國省代碼: | 吉林;22 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 多譜段 尺寸探測器 阱電荷 虛擬 成像控制器 外部存儲器 模擬電荷 數字域 疊加 成像系統 工作時序 積分方向 積分過程 控制方式 曝光成像 數據緩存 圖像數據 信噪比 探測器 分區 輸出 | ||
1.基于小像元尺寸探測器的虛擬大滿阱TDI CMOS成像系統,包括多譜段TDI CMOS探測器、成像控制器和外部存儲器;其特征是,所述成像控制器產生多譜段TDI CMOS探測器的工作時序,進行TDI工作模式的控制,同時接收多譜段TDI CMOS探測器輸出的經過了模擬電荷域TDI疊加的多譜段圖像數據,采用乒乓結構的外部存儲器進行數字域TDI工作模式疊加;
設定p譜段分布在多譜段TDI CMOS探測器邊緣,該譜段包括n個區域,每個區域最大實現m級模擬電荷域TDI工作模式,且每個區域能獨立輸出電荷并進行量化輸出;m、n均為大于1的正整數;
設定b譜段像元尺寸為p譜段像元尺寸的k倍,每個譜段僅存在一個感光區域;所述k為大于1的正整數;
設定地面景物經過TDI CMOS探測器時,p譜段獲得的所述探測器內累加的電荷up用下式表示為:
式中A為探測器的像元面積,texp為探測器的在軌的行周期,ηλ為在探測器中心波長為λ的譜段內的積分量子效率,EO(λ)為探測器像面的典型照度,h為普朗克常量,c為光速。
2.根據權利要求1所述的基于小像元尺寸探測器的虛擬大滿阱TDI CMOS成像系統,其特征在于;
在積分模式上,當多譜段TDI CMOS探測器內p譜段累加的電荷時,um為探測器p譜段的單個像素的滿阱電子數,采用模擬電荷域的TDI積分;
當多譜段TDI CMOS探測器內p譜段累加的電荷時,采用數字域的TDI積分。
3.根據權利要求1所述的基于小像元尺寸探測器的虛擬大滿阱TDI CMOS成像系統,其特征在于;不同TDI級數下的數據緩存方式分別為:
當需要的TDI級數在m級之內:
針對雙向TDI工作模式,根據TDI的積分方向,設定從頂端的端口out1輸出數據或從底端的端口outn輸出數據;不進行數據緩存;
當需要的TDI級數在大于m小于2m級之內:
針對雙向TDI工作方式,根據TDI的積分方向,設定從頂端的端口out1和out2輸出數據,或從底端的端口outn-1和outn輸出數據;需要進行數據緩存,采用單個乒乓結構的外部存儲器,即兩個容量分別為m行t列且深度為Ι的緩沖器,深度Ι與探測器輸出數字圖像數據的量化位數相同;
當需要的TDI級數大于(n-1)m小于nm級之內:
針對雙向TDI工作方式,根據TDI的積分方向,從頂端端口開始的out1~outn輸出數據,或從底端端口開始的outn~out1輸出數據;需要進行數據緩存,采用n-1個乒乓結構的緩沖器;即2(n-1)個容量為m行t列且深度為Ι的緩沖器。
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