[发明专利]凝视型数字TDI短波红外微光成像仪及成像方法

摘要

本发明公开了一种凝视型数字TDI短波红外微光成像仪及成像方法。该仪器包括短波红外镜头，短波红外LED灯，探测器组件及驱动采集电路，图像数据缓存器，带有数字整帧TDI模块的主控系统以及存储与显示装置。数字整帧TDI模块将探测器输出的图像数据实时地在数字域进行整帧时间延迟积分计算。地基平台的夜间监控大多为简单可靠的凝视成像，因此不能采用以往的线列扫描TDI技术来提高信噪比。本发明提出的数字整帧TDI技术适于凝视成像，它可以实现很高的TDI级数，显著提高微光成像质量，并能灵活调整图像动态范围。本发明适用于需要一定隐蔽性的夜间安防监控，以及危险区域的车载或手持式夜间巡逻应用。

主权项

一种凝视型数字TDI短波红外微光成像仪，包括：短波红外镜头，短波红外LED灯，探测器组件及电子学，图像数据缓存器，带有数字整帧TDI模块的主控系统以及存储与显示装置，其特征在于：所述图像数据缓存器分为原始图像数据乒乓存储区、叠加图像数据存储区和最终图像数据存储区3个存储分区，其数据位宽需要根据最高TDI级次进行计算，保证容量可以满足叠加图像数据存储要求，存储一帧图像数据需要的空间为存储器位宽与一帧像元数目的乘积，原始图像数据乒乓存储区的大小等同于两帧图像数据的大小，最终图像数据存储区和叠加图像数据存储区的大小等同于一帧图像数据的大小；所述主控系统是本仪器的主要逻辑控制部分，采用单片机、DSP或FPGA逻辑控制芯片，它的主要职能包括控制短波红外LED灯的开关，控制探测器及电子学工作，实现图像存储与数字整帧TDI的逻辑控制，完成图像输出；系统工作时，主控系统根据需要控制短波红外LED灯进行补光，目标光信号通过短波红外镜头、探测器组件及电子学完成成像，获取原始图像数据；图像数据由缓存器保存，经数字整帧TDI模块与图像数据缓存器的共同工作后，完成整帧TDI，再经由主控系统将最终图像数据输出至存储与显示设备。