[发明专利]一种线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现方法

权利要求书

1.一种线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现方法，基于线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现系统来实现，所述实现系统通过Bypass测试模式实现面阵成像模式输出，其包括：上位机、预处理装置和线列TDI型红外探测器，上位机发送面阵工作命令至预处理装置，预处理装置接收上位机命令后开始设置线列TDI型红外探测器控制寄存器，不断切换其中Bypass测试模式相关位的内容使探测器输出确定的像元列成像信号，预处理装置接收转换探测器输出的模拟成像信号，并最终将排列好的数字化成像数据发送至上位机，由上位机完成图像显示与存储；所述线列TDI型红外探测器工作于TDI积分模式，所述Bypass测试模式的实现通过设置所述线列TDI型红外探测器控制寄存器的DIR、BYPAS2及BYPAS1位实现；所述预处理装置包括：通讯模块、探测器控制模块、模数转换模块、数据预处理模块、数据输出模块；其中，所述通讯模块用于与所述上位机通讯，解析所述上位机控制命令；所述探测器控制模块用于产生探测器工作时钟、积分时间、串行接口信号以控制探测器工作状态，通过串行接口信号访问所述线列TDI型红外探测器控制寄存器；所述模数转换模块用于数字化探测器输出的模拟信号；所述数据预处理模块用于将数字化后的成像数据按照图像采集格式打包；所述数据输出模块用于将打包后的成像数据发送至所述上位机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：线列TDI型红外探测器开机并发送面阵工作命令；

步骤S2：预处理装置接收命令，设置探测器控制寄存器；

步骤S3：预处理装置转换数据预处理模式；

步骤S4：数据对齐，在数据传送到所述数据输出模块之前，设定输出延迟参数，实现所述上位机采集显示的第1行是所述线列TDI型红外探测器像元第1列；

步骤S5：数据输出及采集显示；

所述步骤S1中，所述线列TDI型红外探测器正常开机工作，处于TDI积分工作模式中，所述上位机向所述预处理装置发送面阵工作命令；

所述步骤S2中，所述预处理装置接收面阵工作命令，改变其所述探测器控制模块工作模式，所述探测器控制模块增加对所述线列TDI型红外探测器的控制寄存器的访问频率；

所述步骤S2中，所述线列TDI型红外探测器为512×6元线列TDI型红外探测器，探测器每输出完整的512个数据算作一个行周期，则所述探测器控制模块对所述线列TDI型红外探测器控制寄存器的修改设置由TDI积分工作模式时的仅开机设置一次增加到了每个行周期设置一次，所述探测器控制模块在行空闲期t1时刻打开寄存器修改窗口，将DIR、BYPAS2、BYPAS1三位数据修改，空闲期结束后，寄存器修改窗口关闭，所述线列TDI型红外探测器控制寄存器内容以串行方式写入所述线列TDI型红外探测器，探测器将在下一个行周期按照t1时刻设置的寄存器内容工作，而在再下一周期才能真正输出与t1时刻设置相对应的探测器数据，所以，所述线列TDI型红外探测器控制寄存器设置时刻与其相对应的探测器数据之间存在两个行周期的延迟；所述探测器控制模块按照探测器说明书每行修改DIR、BYPAS2、BYPAS1三位数据为确定的内容，探测器便可按照顺序依次输出第1列至第6列的单列成像数据。

2.如权利要求1所述的线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述模数转换模块接收到所述线列TDI型红外探测器输出的单列成像数据，将其数字化后输入所述数据预处理模块，所述数据预处理模块在所述预处理装置收到面阵工作命令后，改变工作模式，将TDI积分工作时的奇偶数据延迟合成模式改变为面阵工作时的直接奇偶合成模式，即不再进行若干行成像数据的缓存，奇区与偶区的成像数据均为同一曝光时刻产生的数据；所述探测器控制模块循环修改所述线列TDI型红外探测器控制寄存器中DIR、BYPAS2、BYPAS1三位数据，使探测器循环工作在第1列～第6列的单列图像输出模式。

3.如权利要求2所述的线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S4中，设定输出延迟参数时，步骤S2中所述线列TDI型红外探测器控制寄存器设置时刻与其相对应的探测器数据之间存在两个行周期的延迟；步骤S3中面阵工作模式采用TDI积分工作模式时的图像输出时刻，除步骤S2的两个行周期的延迟之外，面阵工作模式还包括TDI积分工作模式时奇偶延迟图像输出时刻带来的行周期延迟。

4.如权利要求3所述的线列TDI型红外探测器面阵成像模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述数据预处理模块将对齐后的成像数据发送给所述数据输出模块，所述数据输出模块通过接口芯片将数据发送给所述上位机，所述上位机采集到与TDI积分工作模式时相同图幅的面阵图像；基于步骤S3，所述探测器控制模块使所述线列TDI型红外探测器循环工作在第1列～第6列的单列图像输出模式；基于步骤S4，通过设定合适的输出延迟参数保证所述上位机采集显示的第1行是所述线列TDI型红外探测器像元第1列，所述上位机将采集到以6行为周期循环的图像，利用裁剪方式仅显示前6行数据，分别对应所述线列TDI型红外探测器的第1列～第6列像元数据。