行间转移面阵CCD 的TDI 工作方式研究行间转移面阵CCD 的TDI 工作方式研究.pdf

第 16 卷 　第 9 期 　 光学 精密工程 Vol . 16 　No . 9 2008 年 9 月 　 　 　　　　　　　　　Op tics and Preci sion Engineering 　　　　　　　　 　 Sep . 2008 ( ) 文章编号 　1004924X 2008 行间转移面阵 CCD 的 TD I 工作方式研究 1 2 1 1 1 1 周怀得 ,刘海英 ,徐 　东 ,李广泽 ,王 　冶 ,刘金国 ( 1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 ,吉林 长春 130033 ; 2 . 吉林东光精密机械厂 ,吉林 长春 1300 12) 摘要 :具有微透镜的行间转移面阵 CCD 在空间辐照环境下 ,微透镜材料容易模糊 ,导致不能正常成像 ;而如果不使用微 透镜 ,则会由于行间转移 CCD 的填充因子和量子效率低 ,曝光量不足 ,影响图像质量和信噪比 ,亦不能满足使用要求 。 ( ) ( ) 本文提出采用时间延迟积分 TD I 工作方式来解决这一问题 。使用现场可编程逻辑器件 F P GA ,在实现行间转移面阵 CCD KA I0340S 正常工作的基础上 ,根据 TD I CCD 的工作原理 ,实现了 CCD KA I0340S 的 TD I 工作方式 。同时 ,采用 R S485 总线 ,实现了计算机和 FP GA 之间的通信和数据交换 ,完成了面阵 CCD TD I 积分级数 、行 TD I 积分时间、以及集 成视频信号处理器增益和偏置参数的任意设置 。实验结果表明 ,在没有微透镜下正常成像时 , 图像质量很差 ,其信噪比 仅为 22 . 13 dB ( TD I 级数为 1) ;通过设置合适的 TD I 积分级数后 , 图像质量有很大的提高 ,信噪比超过 33 . 62 dB ( TD I 级 数为 4) 。行间转移面阵 CCD 的 TD I 工作方式 ,可以改善和提高在空间辐照环境下没有微透镜时的图像质量 ,解决了借 助微透镜可提高其量子效率 ,但微透镜在空间辐照环境下时间较长又容易模糊的矛盾 。 关 　键 　词 :行间转移 ;面阵 CCD ;微透镜 ;时间延迟积分 ;量子效率 ;现场可编程逻辑器件 中图分类号 : TN 386 . 5 ; P23 1 　　文献标识码 :A Study of TD I pattern f or interl ine transfer progressive scan CCD ZHOU Huaide1 , L IU Haiying2 , XU Don g1 , L I Guan gze1 ,WAN G Ye1 , L IU J inguo1 ( 1. Ch ang ch u n I ns t i t ute of Op t ics , F i ne M ech anics an d P hy s ics , Ch i nese A ca demy of S ciences , ) Changchun 130033 , China;2. J ilin D ong g uang Factory of Fine M echanics , Chan