[发明专利]一种基于面阵CCD的可变谱段多光谱相机的信号处理系统

说明书

本发明公开了一种基于面阵CCD的可变谱段多光谱相机的信号处理系统，包括可变谱段时序控制器，驱动电路，带倾泻电荷功能的帧转移面阵CCD，模数转换电路和视频处理器。可变谱段时序控制器产生用于驱动面阵CCD按照指定谱段工作的时序信号；驱动电路将时序信号转换成相应幅值的驱动信号；带倾泻电荷功能的帧转移面阵CCD在驱动信号的作用下输出谱段信息；模数转换电路将CCD输出的模拟信号转换为数字信号；视频处理器接收数字图像信号，并按照输入参数要求对图像信息进行处理。与传统多线阵多光谱相机的信号处理系统相比，本发明具有谱段数量多、谱段光谱范围实时可调、谱段宽度调整精度高等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于面阵CCD的可变谱段多光谱相机的信号处理系统，可以作为多光谱相机的视频信号处理系统使用，属于航天或航空遥感相机视频电子学设计的技术领域。

背景技术

现有国内的多光谱相机一般选用线阵CCD作为探测器。为实现相机的多光谱成像，需要使用多片单行线阵CCD，每片CCD对一个谱段进行成像，或者CCD厂商将多片单行线阵CCD封装在一片CCD内，以实现对目标的多光谱成像。使用线阵CCD作为探测器的多光谱相机，受器件工艺限制，只能对目标的几个谱段进行探测，无法实现几十个甚至几百个谱段的获取。同时，几个谱段的光谱范围是固定的，一旦确定，无法实现在轨谱段宽度的改变。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于面阵CCD的可变谱段多光谱相机的信号处理系统，实现了谱段个数1到2个数量级的增长，同时实现了各个谱段光谱范围的精确实时调整。

本发明的技术解决方案是：一种基于面阵CCD的可变谱段多光谱相机的信号处理系统，包括：可变谱段时序控制器、驱动电路、带倾泻电荷功能的面阵CCD、模数转换电路、信号处理器；

可变谱段时序控制器，产生驱动面阵CCD工作所需的时序信号，包括垂直转移时序信号和水平转移时序信号，提供给驱动电路；所述垂直转移时序信号和水平转移时序信号为LVCMOS电平标准信号；

驱动电路，将可变谱段时序控制器产生的LVCMOS电平标准信号转换为CCD高电压驱动信号，送至带倾泻电荷功能的帧转移面阵CCD；

带倾泻电荷功能的帧转移面阵CCD，在驱动电路提供的CCD高电压驱动信号的作用下，输出带有指定谱段信息的模拟信号，提供给模数转换电路；

模数转换电路，将带倾泻电荷功能的帧转移面阵CCD传输来的带有指定谱段信息的模拟信号进行模数转换生成数字图像信号，传输给信号处理器；

信号处理器，接收来自模数转换电路的数字图像信号，按照要求的输出格式对数字图像信号进行排列并输出。

所述的可变谱段时序控制器由垂直转移时序模块和水平转移时序模块组成；垂直转移时序模块产生垂直转移时序信号，水平转移时序模块产生水平转移时序信号。

可变谱段时序控制器中的垂直转移时序模块包括：脉冲计数器1、脉冲计数器2、脉冲计数器3、脉冲计数器4、比较器1、比较器2、比较器3、比较器4、选择器1、选择器2、选择器3、RAM1、D触发器1、D触发器2、D触发器3、D触发器4、D触发器5、D触发器6、D触发器7、反相器1、反相器2、反相器3、与门1、与门2、与门3、与门4、与门5、或门1和或门2；