李強(qiáng) 樊奔 陳希

（北京空間機(jī)電研究所，北京 100094）

一種基于多線陣集成TDICCD的低軌成像驅(qū)動(dòng)方法

李強(qiáng) 樊奔 陳希

（北京空間機(jī)電研究所，北京 100094）

隨著用戶對(duì)星載對(duì)地觀測(cè)相機(jī)的多光譜需求提高，芯片集成化能力的提升，多線陣集成的時(shí)間延時(shí)積分電荷耦合器件（TDICCD）在航天產(chǎn)品中得到越來(lái)越多的重視和應(yīng)用。文章分析了TDICCD圖像傳感器在低軌成像時(shí)的特點(diǎn)，提出了一種基于多線陣集成TDICCD在垂直轉(zhuǎn)移時(shí)間變短情況下的驅(qū)動(dòng)方式，采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列作為硬件處理平臺(tái)，使用高速集成電路硬件編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)了多線陣集成TDICCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序。經(jīng)軟件仿真驗(yàn)證和硬件實(shí)際成像測(cè)試，該設(shè)計(jì)的時(shí)序可以滿足傳感器正確、穩(wěn)定的工作要求，搭建系統(tǒng)驗(yàn)證了產(chǎn)生時(shí)序的正確性，通過(guò)采集成像圖像并進(jìn)行了分析，最終確定驅(qū)動(dòng)傳感器工作正常，且能有效解決不同線陣間的成像干擾，提高了傳感器的成像品質(zhì)。

多線陣集成 時(shí)間延時(shí)積分電荷耦合器件 垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘 軌道高度 空間遙感相機(jī)

0 引言

高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星大多運(yùn)行在200～1 000km的近地太陽(yáng)同步軌道上[1]，在高分辨率對(duì)地觀測(cè)相機(jī)對(duì)地成像時(shí)，為了減小相機(jī)的相對(duì)孔徑，提高空間遙感相機(jī)成像的能力，一般都采用時(shí)間延時(shí)積分電荷耦合器件（time delayed integration charge-coupled device，TDICCD）或面陣電荷耦合器件的時(shí)間延時(shí)積分工作模式[2]。

TDICCD是基于對(duì)同一成像目標(biāo)進(jìn)行多次曝光的原理設(shè)計(jì)的[3]。成像目標(biāo)與TDICCD是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，這樣，同一列多個(gè)像元隨著相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)同一目標(biāo)在不同時(shí)刻進(jìn)行多次曝光，同時(shí)將這些曝光產(chǎn)生的信號(hào)累加，從而達(dá)到在不降低分辨率的前提下增加靈敏度的目的[4-5]。

但在TDI的工作模式下，相機(jī)相對(duì)地面的移動(dòng)速度需要和CCD的像元轉(zhuǎn)移速度相匹配，即用相應(yīng)的時(shí)間將像元的能量從一級(jí)傳遞并累積到下一級(jí)[6]。對(duì)于同一種相機(jī)，軌道高度降低可以提高分辨率，但同時(shí)會(huì)引起TDICCD相機(jī)垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期變短、模擬信號(hào)讀出頻率的提高，給TDICCD的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

而本文研究的多線陣集成TDICCD，在航天產(chǎn)品中逐漸開(kāi)始應(yīng)用，多線陣集成TDICCD在低軌工作時(shí)除了上述普通CCD遇到的問(wèn)題，還需要考慮同一片CCD內(nèi)不同線陣間驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的相互影響。本文在分析多線陣集成TDICCD圖像傳感器低軌成像特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了一種基于多線陣集成TDICCD在垂直轉(zhuǎn)移時(shí)間變短情況下的驅(qū)動(dòng)方式并設(shè)計(jì)了多線陣集成TDICCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，該方法能夠解決不同線陣間的成像干擾問(wèn)題，提高傳感器的成像品質(zhì)。

1 主要指標(biāo)及驅(qū)動(dòng)原理

以一款典型的多線陣集成TDICCD為例，1個(gè)全色譜段為一條線陣，4個(gè)多光譜譜段為四條線陣，且4個(gè)多光譜譜段的電子學(xué)指標(biāo)完全相同，其具體參數(shù)如表1。本文對(duì)此器件的研究?jī)?nèi)容可以擴(kuò)展到絕大部分多線陣集成TDICCD。

表1 多線陣TDICCD主要指標(biāo)參數(shù)Tab.1 The main features of multi-linear TDICCD

案例中的CCD為四相轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，轉(zhuǎn)移時(shí)序如圖1所示，H1～H4為四相轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，其為高電平時(shí)，在器件內(nèi)對(duì)應(yīng)位置產(chǎn)生電勢(shì)能造出勢(shì)阱，可以存儲(chǔ)電荷。T0～T8為電荷完成轉(zhuǎn)移工作周期內(nèi)的典型時(shí)間點(diǎn)，T0′～T8′為逆序轉(zhuǎn)移的時(shí)間點(diǎn)，如圖2所示。CCD發(fā)生光電轉(zhuǎn)換，在T0時(shí)刻，產(chǎn)生的電荷存儲(chǔ)在其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)；在 T1時(shí)刻，H1變?yōu)楦唠娖?，則在此存儲(chǔ)區(qū)相鄰位置產(chǎn)生勢(shì)阱，電荷向相鄰存儲(chǔ)區(qū)移動(dòng)；在 T2時(shí)刻，H3變?yōu)榈碗娖?，其?duì)應(yīng)位置勢(shì)阱消失，電荷向相鄰存儲(chǔ)區(qū)移動(dòng)。四相轉(zhuǎn)移時(shí)鐘以圖1所示時(shí)序工作，直到T8時(shí)刻，電荷正好完成從成像對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)到相鄰存儲(chǔ)區(qū)的轉(zhuǎn)移。

圖1 CCD水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘示意Fig.1 CCD horizontal transfer sequence

圖2 CCD電荷轉(zhuǎn)移示意Fig.2 CCD charge transfer

在TDI的工作模式下，要用相應(yīng)的時(shí)間將像元的電荷從一級(jí)傳遞并累積到下一級(jí)，即每一行都要對(duì)同一景物成像然后累積，所以相機(jī)相對(duì)地面的移動(dòng)速度需要和 CCD的像元轉(zhuǎn)移速度相匹配，則空間遙感相機(jī)的軌道高度決定了相機(jī)的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期[7-8]。且由于全色譜段和多光譜譜段的像元尺寸不同，決定了TDICCD的全色譜段線陣和多光譜譜段線陣的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期關(guān)系比為1∶2。

2 軌道高度對(duì)成像的影響

對(duì)于TDICCD空間遙感相機(jī)來(lái)說(shuō)，影響其成像的主要因素包括相機(jī)焦距、探測(cè)器像元尺寸、讀出速率、軌道高度等[9-10]。軌道高度和最終成像圖像的分辨率密切相關(guān)，在其它因素不變的情況下，軌道越低則意味著能獲得越高分辨率的圖像。而多線陣集成TDICCD的不同譜段間的干擾程序和相機(jī)在軌的成像條件相關(guān)，主要是垂直轉(zhuǎn)移速率參數(shù)的變化。相機(jī)垂直轉(zhuǎn)移頻率變短時(shí)，多線陣間的像元垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘和像元水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘會(huì)發(fā)生干擾，而TDICCD垂直轉(zhuǎn)移頻率和像元尺寸、讀出速率、分辨率、軌道高度等參數(shù)[11-12]相關(guān)，不考慮地球自轉(zhuǎn)，且相機(jī)垂直照到地面的情況下，相機(jī)垂直轉(zhuǎn)移頻率計(jì)算方法如下：

式中 F是地面像元分辨率；H是衛(wèi)星軌道高度；a是像元尺寸；f是星載相機(jī)焦距。

式中 V為衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度；G為萬(wàn)有引力常數(shù)；M為地球質(zhì)量；R為地球半徑。

式中 Vt為投影地速。

式中 T為相機(jī)垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期。

在本設(shè)計(jì)中相機(jī)為6m焦距，當(dāng)軌道高度大于430km時(shí)，即在垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期大于1 000（多光譜譜段像元數(shù)）個(gè)時(shí)鐘周期的情況下，此相機(jī)的多線陣集成TDICCD驅(qū)動(dòng)方式和普通驅(qū)動(dòng)方式無(wú)異，在全色譜段的一個(gè)垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期內(nèi)，可以把多光譜譜段的像元全部水平轉(zhuǎn)移完畢。

當(dāng)軌道高度小于430km時(shí)，即在垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期小于1 000（多光譜譜段像元數(shù)）個(gè)時(shí)鐘周期的情況下，在全色譜段的一個(gè)垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期內(nèi)，多光譜譜段的像元無(wú)法全部轉(zhuǎn)移完畢。多光譜譜段線陣的水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘會(huì)和全色譜段線陣的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘重疊，即如圖3所示，圖中V_P為全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，H_P為全色譜段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，V_B為多光譜譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，H_B為多光譜譜段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，H_P和H_B均為四項(xiàng)轉(zhuǎn)移時(shí)序，以一個(gè)時(shí)序簡(jiǎn)圖表示H1到H4。4個(gè)多光譜譜段的時(shí)序關(guān)系完全相同，t1～t3為3個(gè)時(shí)間段。在t2時(shí)間段內(nèi)，由于全色譜段正在進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)移，勢(shì)必對(duì)多光譜譜段的電信號(hào)產(chǎn)生干擾，其主要干擾方式為互感耦合。

圖3 低軌成像時(shí)5個(gè)譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘和水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.3 The timing relationship of five–spectrum imaging on low earth orbit

將采用此種驅(qū)動(dòng)方式的多線陣TDICCD相機(jī)置于積分球前，在軌道高度小于430km內(nèi)選擇兩組不同垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期進(jìn)行成像，并將成像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)4個(gè)多光譜譜段的數(shù)據(jù)如圖4所示。圖4（a）為垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期較短時(shí)測(cè)得的多光譜4個(gè)波段量化灰度值，干擾值出現(xiàn)在像元位置600～700之間，圖4（b）為垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期較長(zhǎng)時(shí)測(cè)得的多光譜4個(gè)波段量化灰度值，干擾值出現(xiàn)在像元位置800～900之間。通過(guò)分析可以看出，全色譜段的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘信號(hào)對(duì)多光譜譜段的成像品質(zhì)有影響，而且不同的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期，對(duì)應(yīng)的受影響像元位置也在變化。

圖4 低軌工作時(shí)多光譜譜段成像干擾示意Fig.4 The image interference of multispectral imaging on low earth orbit

由此可知對(duì)于多線陣集成TDICCD空間遙感相機(jī)在低軌運(yùn)行時(shí)，常規(guī)的驅(qū)動(dòng)方式下多光譜譜段成像品質(zhì)會(huì)受到全色譜段的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘的影響，且受影響像元隨著垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期的變化而變化，從而導(dǎo)致圖像品質(zhì)受影響較大，無(wú)法進(jìn)行像元輻射校正。

3 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)方案

由于多線陣集成TDICCD相機(jī)在低軌運(yùn)行時(shí)，多光譜譜段成像品質(zhì)會(huì)受到全色譜段的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘的影響，因此本文提出了低軌成像驅(qū)動(dòng)方案。

本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖5所示，時(shí)序控制電路使用晶振和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）產(chǎn)生工作所需時(shí)序，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片及箝位后，得到CCD所需驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)多線陣TDICCD工作，產(chǎn)生模擬視頻信號(hào)；經(jīng)過(guò)濾波之后，將模擬信號(hào)進(jìn)行箝位、放大、相關(guān)雙采樣，再經(jīng)過(guò)A/D變換處理，得到量化后的數(shù)字視頻信號(hào)；然后按指定格式進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，再通過(guò)接口電路輸出給圖像采集設(shè)備。另外，通過(guò)供電及控制設(shè)備發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期、TDI級(jí)數(shù)、視頻信號(hào)增益的調(diào)整功能。

圖5 多線陣集成TDICCD成像電路系統(tǒng)組成Fig.5 Multi-linear TDICCD imaging circuit system

在具體設(shè)計(jì)中，還需注意系統(tǒng)的電磁兼容性，需使用多層電路板，控制好模數(shù)混合板的分區(qū)及走線；模擬信號(hào)使用同軸電纜傳輸；高速數(shù)字信號(hào)使用差分雙絞屏蔽線；驅(qū)動(dòng)時(shí)序設(shè)計(jì)用FPGA實(shí)現(xiàn)，用VHDL語(yǔ)言編程[13-15]。該時(shí)序采用自頂向下的結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，把整個(gè)程序劃分為功能獨(dú)立的各個(gè)子模塊，在頂層完成各個(gè)子模塊的調(diào)用，便于維護(hù)。對(duì)驅(qū)動(dòng)時(shí)序程序進(jìn)行功能和時(shí)序仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明該設(shè)計(jì)時(shí)序功能和性能滿足器件的使用要求。

3.2 水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘分段時(shí)序設(shè)計(jì)

避免軌道高度降低帶來(lái)的圖像干擾的方法是在時(shí)序電路內(nèi)增加多光譜譜段的分段時(shí)序設(shè)計(jì)，使多光譜譜段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘避開(kāi)全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，在時(shí)間上不存在交疊。具體時(shí)序如圖6所示，全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘工作時(shí)，多光譜譜段水平信號(hào)保持不變，待全色垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘工作完后，多光譜譜段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘再進(jìn)行工作。這樣，多光譜譜段讀出信號(hào)時(shí)避免了全色譜段像元垂直轉(zhuǎn)移帶來(lái)的干擾。

圖6 多光譜譜段分段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘Fig.6 Multispectral horizontal transfer sequence

但多光譜譜段的驅(qū)動(dòng)時(shí)序分段后，在t1時(shí)間段的最后一個(gè)像元和t3時(shí)間段第一個(gè)輸出的像元，其靠近放大輸出電路的唯一寄存器會(huì)受到全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘本身的影響，而引入串?dāng)_，如圖7實(shí)測(cè)結(jié)果所示。圖7（a）為垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期較短時(shí)測(cè)得的多光譜4個(gè)波段量化灰度值，干擾值出現(xiàn)在像元位置600附近，圖7（b）為垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期較長(zhǎng)時(shí)測(cè)得的多光譜4個(gè)波段量化灰度值，干擾值出現(xiàn)在像元位置800～900之間。通過(guò)分析可以看出，4個(gè)譜段在均勻光下，在水平驅(qū)動(dòng)的分段位置都會(huì)有串?dāng)_過(guò)沖，而且也會(huì)隨著垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期的變化而變化位置，導(dǎo)致圖像受影響較大，且無(wú)法進(jìn)行像元輻射校正。

圖7 多光譜譜段分段水平轉(zhuǎn)移的成像干擾實(shí)測(cè)示意Fig.7 Multispectral horizontal transfer image interference test result

3.3 逆向水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘設(shè)計(jì)

為避免轉(zhuǎn)移邊緣干擾，多光譜譜段需要在分段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘的基礎(chǔ)上增加逆向水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘設(shè)計(jì)，其時(shí)序關(guān)系如圖8所示，其電荷e轉(zhuǎn)移示意如圖2所示，電荷在T0′到T8′的時(shí)間內(nèi)發(fā)生逆向轉(zhuǎn)移。使用此方法讓多光譜譜段水平驅(qū)動(dòng)信號(hào)避開(kāi)全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，在時(shí)間上不存在交疊，即如圖9所示，寄存器內(nèi)正向轉(zhuǎn)移n個(gè)像元后，全色垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘到來(lái)之前，多光譜譜段的水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘由圖1的順序轉(zhuǎn)移變化為圖8所示的逆向轉(zhuǎn)移時(shí)序，使得電荷逆向轉(zhuǎn)移3～5個(gè)像元，避免此時(shí)刻邊緣寄存器內(nèi)的像元受到干擾。全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘工作時(shí)，多光譜譜段水平信號(hào)保持不轉(zhuǎn)移電荷狀態(tài)，待全色垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘工作完后，多光譜譜段水平信號(hào)再進(jìn)行正向電荷轉(zhuǎn)移工作。這樣，多光譜譜段讀出信號(hào)時(shí)避免了全色譜段垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘的干擾。

圖8 逆向水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘示意Fig.8 Reverse horizontal charge transfer sequence

圖9 逆向水平轉(zhuǎn)移電荷移動(dòng)示意Fig.9 Reverse horizontal charge transfer

針對(duì)低軌成像時(shí)，多線陣集成TDICCD相機(jī)各譜段間會(huì)有不可輻射校正的成像干擾，在本方案中，采用分段水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘，并在此基礎(chǔ)上增加一段逆向水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘設(shè)計(jì)，最終完成的成像驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，其結(jié)果能完全避免多線陣集成TDICCD的不同譜段間的成像信號(hào)干擾，能夠得到最優(yōu)的成像品質(zhì)。

4 測(cè)試及驗(yàn)證

在實(shí)驗(yàn)室搭建測(cè)試系統(tǒng)，如圖10所示，在多線陣集成TDICCD成像系統(tǒng)上安裝鏡頭；鏡頭前安裝景物模擬器，可選景物或均勻光輸出；并在外圍搭建相應(yīng)的控制及供電系統(tǒng)給成像系統(tǒng)供電和發(fā)送控制指令，并能夠調(diào)整系統(tǒng)的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期，模擬低軌工作情況；搭建圖像采集及評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。

圖10 多線陣集成TDICCD成像測(cè)試系統(tǒng)Fig.10 Multi-linear array TDICCD test system

對(duì)系統(tǒng)中所需的時(shí)序關(guān)系進(jìn)行FPGA程序編程并進(jìn)行仿真，在全色譜段的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘V_P到來(lái)之前3個(gè)時(shí)鐘周期，如圖11所示的T0′時(shí)刻，多光譜譜段的水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘H1到H4產(chǎn)生逆向轉(zhuǎn)移時(shí)序，在全色譜段的垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘V_P工作完成后，多光譜譜段的水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘恢復(fù)正向轉(zhuǎn)移時(shí)序，滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的多線陣集成TDICCD的驅(qū)動(dòng)時(shí)序要求。

圖11 多光譜譜段正向到逆向水平轉(zhuǎn)移時(shí)鐘圖Fig.11 Multispectral horizontal drive and reverse drive clock

使用此方法完成的成像驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，其結(jié)果能將多線陣集成TDICCD的不同譜段間的成像信號(hào)干擾降到最低，獲得最高成像品質(zhì)，圖12是使用圖像采集設(shè)備測(cè)得均勻光的成像圖，4個(gè)多光譜譜段的圖像在低軌工作模式下穩(wěn)定無(wú)干擾，經(jīng)過(guò)像元輻射校正后可以得到良好的成像。

圖12 多光譜譜段低軌成像校正前后對(duì)比Fig.12 The value of multispectral pixels contrasting before and after correction

使用該設(shè)計(jì)的多線陣TDICCD已成功應(yīng)用于某試驗(yàn)相機(jī)的成像試驗(yàn)，該相機(jī)在低軌工作拍攝到的圖像如圖13所示。從圖像可以看出，在本時(shí)序驅(qū)動(dòng)下，相機(jī)成像工作狀態(tài)穩(wěn)定，成像品質(zhì)良好，完全消除了圖4和圖7中的成像干擾，得到了很好的驗(yàn)證。

圖13 星上系統(tǒng)成像Fig.13 Sensing imaging

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上研究結(jié)果，對(duì)于多線陣集成TDICCD在低軌運(yùn)行的時(shí)候，要注意不同線陣間垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期不同帶來(lái)的成像干擾，如果無(wú)法保證不同的線陣間垂直轉(zhuǎn)移時(shí)鐘周期相同，則在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮相關(guān)因素，通過(guò)使用本文提到的逆向水平轉(zhuǎn)移來(lái)避讓干擾，從而獲得良好的成像。

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Driving Method of Low Earth Orbit Imaging Based on Multi-linear TDICCD

LI Qiang FAN Ben CHEN Xi

（Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）

Along with the user’s growing requirements for multispectrum of earth observing camera and the improved capability of chip integration, multi-linear array time delayed integration(TDI) charge-coupled device(CCD) has been widely used in space products. This paper analyzes the imaging characteristics of multi-linear TDICCD sensor when imaging from low earth orbit, and puts forward a driving method based on multi-linear TDICCD under the condition of shorter row transfer time. By adopting FPGA as the hardware processing platform and using the very-high-speed-integrated-circuit hardware description language(VHDL), a driving sequence for the multi-linear TDICCD is designed, which can work correctly and meet the requirement based on software simulation and hardware imaging test. Finally, based on the result of the analysis of imaging pictures, the design drives sensor to work normally and can repress imaging interference between different linear arrays to improve the quality of imaging.

multi-linear integration, time delayed integration charge-coupled device(TDICCD), vertical drive clock, orbit altitude, space remote sensing camera

V474

A

1009-8518(2016)01-0032-09

10.3969/j.issn.1009-8518.2016.01.004

李強(qiáng)，男，1981年生，2003年獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)士學(xué)位，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)橐曨l電子學(xué)。E-mail：lqcast@sina.com。

（編輯：陳艷霞）

2015-11-30

國(guó)家重大科技專項(xiàng)工程