[发明专利]基于光纤陀螺颤振测量的空间相机图像稳定方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤陀螺颤振测量的空间相机图像稳定方法。空间相机CCD正常工作的基本前提是光生电荷包的转移与焦面上图像的运动保持同步，任何的误匹配都将导致图像模糊；颤振会导致相机在积分成像过程中产生图像偏移，破坏其与光生电荷包运动的同步性，影响相机的成像质量。本发明利用大带宽、高精度的光纤陀螺测量空间相机的颤振信息，并通过数据处理器对颤振信息进行处理得到对应的像面偏移，而后通过电荷移位补偿技术对空间相机拍摄得到的图像进行补偿以获得稳定的图像，从而保证空间相机高分辨率的图像输出。

主权项

1.一种基于光纤陀螺颤振测量的空间相机图像稳定方法，其特征在于它的步骤如下：1）通过时标同步器使光纤陀螺和空间相机同时开始工作，将空间相机拍摄周期细分为若干个光纤陀螺测量周期，即=n，拍摄周期开始，与此同时进行光纤陀螺的测量周期，简称测量周期，时标同步器可为带定时器的dsp芯片，通过通用I/O口输出时标控制信号，时标同步器主要作用是统一光纤陀螺和空间相机的时序，保证正常的工作时序；2）在空间相机拍摄周期内第k个测量周期开始时向光纤陀螺发送测量指令并向空间相机发送拍摄指令，；3）在第k个测量周期结束时获取光纤陀螺的测量输出，通过颤振信息处理器对光纤陀螺输出角速度测量值积分得到测量周期内的角增量，对前k个测量周期内得到的角增量积分得到该测量周期末光纤陀螺相对于拍摄周期开始时的总角增量，即为此时相机像面相对于拍摄开始时的角偏移，颤振信息处理器的功能可通过dsp编程实现；4）根据空间相机颤振轴的位置和角偏移计算相机成像的像面偏移，如若空间相机颤振轴与成像面距离为，则像面偏移量为；5）在第k个测量周期结束时获取空间相机的成像信息即CCD阵列的电荷分布同时将空间相机CCD复位；6）采用图像补偿器对图像进行补偿，通过dsp实现，根据像面偏移量对像面信息进行电荷移位，移位方向由空间相机的物象关系确定，若成倒像，则移位方向与空间相机颤振轴转向一致，反之亦然，移位后超出CCD阵列的部分舍弃，CCD阵列中空出的部分以零值补，由此得到第k个测量周期的修正像面信息，第k个测量周期结束，n个测量周期结束后，对n个测量周期内得到的n个修正像面信息进行累加得到一个拍摄周期的成像信息，即为经过颤振补偿后的稳定图像，该拍摄周期结束。