CN115065765A - 一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统及异速像移补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统及异速像移补偿方法。本发明的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，包括异速像移惯导模块、异速像移参数计算模块、异速像移控制分组模块、相机控制模块、异速像移频率控制模块以及组合TDICCD模块，其利用TDICCD模块进行电荷转移进行异速像移补偿，可通在不额外增加系统硬件设备前提下实现异速像移补偿，可降低成像系统质量、体积、功耗、成本。本发明的异速像移补偿方法既保证了光学系统像面成像信噪比的要求，也同时降低由分片分组过多引起的电子线路和控制系统复杂的问题。

Description

一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统及异速 像移补偿方法

技术领域

本发明涉及航天航空技术领域，尤其涉及一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统及异速像移补偿方法。

背景技术

在侦察过程中,侦察机为躲避雷达的监视,常需要做高速低空(高速高比)飞行,这时航空成像不可避免地会出现像移模糊。像移模糊的形成与载机的飞行姿态紧密相关,载机的飞行速度、高度、翻滚角度、偏航角度、俯仰角度等参数的不同均会产生不同的像移形态。其中当载机侧身飞行或镜头向侧方俯仰成像的时候,载机上的航空相机会处于一种斜视工作状态。这时成像靶面上不同位置会有不同速度的像移产生,生成复杂的运动模糊图像。

在航空相机上所使用的像移补偿技术国内外常见的有机械像移补偿、光学像移补偿、图像算法像移补偿。机械像移补偿是在相机曝光时利用机械结构对感光介质进行相应移动，使得像移量尽可能得到补偿的方法。机械像移补偿系统对结构精度、可靠性、稳定性的要求非常高，它要求感光介质的运动矢量与光学影像运动矢量的大小、方向一致。该补偿技术适用于飞行器横滚、俯仰和相机扫描而引起的像移。机械补偿法的优点是成像靶面上各点的补偿速度一样且没有额外附加光学系统，但它对机械结构的运行及制作的精度要求高、需要大功率传动装置，并且机械补偿法由于受自身机构的限制，很难对所有的像移情况均做出有效补偿，同时机械补偿系统会大幅增加航空相机的重量及体积，所以机械补偿渐渐会被新的像移补偿方法所取代。光学像移补偿的原理是按照与相机像平面上像移矢量一致的原则旋转或移动光学元件以使得光线在像平面上形成相反的像移矢量来抑制像移模糊。最常用的光学像移补偿方法是扫描反射镜的方法。光学像移补偿的光学器件体积小、重量轻且容易控制，除补偿前向像移外还能补偿由载机俯仰和偏航所引起的像移。该技术主要应用在画幅式、全景式相机上。图像算法像移补偿是用图像算法对已有的像移模糊图像进行后期恢复处理的方法，通常是对图像进行事后分析和复原。图像算法像移补偿的理论基础是假设模糊图像可以由清晰图像与点扩散函数(PSF)卷积而得，通过对模糊图像进行逆卷积处理可求得清晰图像。根据这个原理对退化图像进行图像复原处理，实现像移补偿。机械像移补偿技术和光学像移补偿技术的设备体积大，重量重，价格昂贵，非常不利于装备的轻便化，补偿精度比较受限制，后两种像移补偿技术的设备体积小，重量轻，是今后像移补偿技术的发展趋势。

目前的航空侦察相机均未集成异速像移补偿功能，严重制约了我国的航空相机研制水平的发展，且目前的航空侦察相机存在体积、质量大的问题。

基于目前航空侦察相机存在体积、质量大、不具备异速像移补偿功能的问题，有必要对其进一步改进。

发明内容

基于此，本发明提出了一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统及异速像移补偿方法，以解决或部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明提供了一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，包括：

异速像移惯导模块，异速像移参数计算模块、异速像移控制分组模块、相机控制模块、异速像移频率控制模块以及组合TDICCD模块；

其中，所述异速像移惯导模块与所述异速像移参数计算模块电连接，所述异速像移惯导模块用于采集航空相机、飞机及探测器参数；

所述异速像移参数计算模块用于根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

所述异速像移参数计算模块分别与所述异速像移控制分组模块、所述相机控制模块、所述异速像移频率控制模块均电连接；

所述异速像移控制分组模块、所述相机控制模块、所述异速像移频率控制模块均与所述组合TDICCD模块电连接；

所述异速像移控制分组模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块分组；

所述相机控制模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

所述异速像移频率控制模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数并控制组合TDICCD模块进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括组合TDICCD驱动模块，所述组合TDICCD驱动模块与所述组合TDICCD模块电连接电连接，所述组合TDICCD驱动模块用于驱动所述组合TDICCD模块成像并进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括异速像移图像处理模块，其与所述组合TDICCD驱动模块电连接，所述异速像移图像处理模块用于对组合TDICCD模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括异速像移图像压缩模块，其与所述异速像移图像处理模块电连接，所述异速像移图像压缩模块用于对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括异速像移图像存储模块以及异速像移图像显示模块，所述异速像移图像存储模块分别与所述异速像移图像压缩模块、所述异速像移图像显示模块电连接，所述异速像移图像存储模块用于于对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；所述异速像移图像显示模块用于显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，所述组合TDICCD模块由多组TDICCD拼接而成，所述组合TDICCD模块用于成像并进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

优选的是，所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括电源模块，其与所述组合TDICCD模块电连接，所述电源模块用于对组合TDICCD模块进行供电。

第二方面，本发明还提供了一种基于所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统的异速像移补偿方法，包括以下步骤：

异速像移惯导模块采集航空相机、飞机及探测器参数；

异速像移参数计算模块根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

异速像移控制分组模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块分组；

相机控制模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

异速像移频率控制模块接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块并在组合TDICCD驱动模块驱动下进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；

异速像移图像处理模块对组合TDICCD模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理；

异速像移图像压缩模块对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩；

异速像移图像存储模块对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；

异速像移图像显示模块显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

优选的是，所述的异速像移补偿方法，所述航空相机、飞机及探测器参数包括飞行高度、飞行速度、倾斜角、焦距、曝光时间、CCD像元尺寸、靶面大小、斜距；

所述异速像移补偿所需参数包括分块数、每列TDICCD所需频率、相机曝光时间。

优选的是，所述的异速像移补偿方法，所述相机控制信号包括开始、停止、调光、调焦以及控制曝光时间。

本发明的一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统、异速像移成像补偿方法，相对于现有技术具有以下有益效果：

1、本发明的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，包括异速像移

惯导模块、异速像移参数计算模块、异速像移控制分组模块、相机控制模块、异速像移频率控制模块以及组合TDICCD模块，其利用TDICCD模块进行电荷转移进行异速像移补偿，可通在不额外增加系统硬件设备前提下实现异速像移补偿，可降低成像系统质量、体积、功耗、成本；

2、本发明的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括组合TDICCD驱动模块，组合TDICCD驱动模块用于驱动组合DICCD模块成像并进行电荷转移进行异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；

3、本发明的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，还包括异速像移图像处理模块、异速像移图像压缩模块、异速像移图像存储模块、异速像移图像显示模块；异速像移图像处理模块对组合模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理；异速像移图像压缩模块对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩；异速像移图像存储模块对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；异速像移图像显示模块显示压缩后的异速像移补偿后的图像；

4、本发明的异速像移成像补偿方法，组合TDICCD模块在组合TDICCD驱动模块驱动下进行异速像移补偿，该异速像移补偿方法既保证了光学系统像面成像信噪比的要求，也同时降低由分片分组过多引起的电子线路和控制系统复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为航空异速像移原理示意图及靶面上异速像移示意图；

图2为靶面上异速像移示意图；

图3为本申请的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统的结构示意图；

图4为本申请的其中一个实施例中组合TDICCD模块的组成示意图；

图5为本申请的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统的异速像移成像补偿方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请实施例提供了一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，如图3所示，包括：异速像移惯导模块10、异速像移参数计算模块11、异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14以及组合TDICCD模块15；

其中，异速像移惯导模块10与异速像移参数计算模块11电连接，异速像移惯导模块10用于采集航空相机、飞机及探测器参数；

异速像移参数计算模块11用于根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

异速像移参数计算模块11分别与异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14均电连接；

异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14均与组合TDICCD模块15电连接；

异速像移控制分组模块12用于接收异速像移参数计算模块11计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块15分组；

相机控制模块13用于接收异速像移参数计算模块11计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

异速像移频率控制模块14用于接收异速像移参数计算模块11计算的异速像移补偿所需参数并控制组合TDICCD模块15进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

需要说明的是，本申请的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，包括异速像移惯导模块10、异速像移参数计算模块11、异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14以及组合TDICCD模块15；其中，异速像移惯导模块10与异速像移参数计算模块11电连接，异速像移惯导模块10用于采集航空相机、飞机及探测器参数；具体而言，航空相机、飞机及探测器参数包括飞行高度、飞行速度、倾斜角、焦距、曝光时间、CCD像元尺寸、靶面大小、斜距等参数；异速像移惯导模块由单片机MCIMX6U6AVM08AC开发；异速像移参数计算模块11用于根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；具体而言，异速像移补偿所需参数包括分块数、每列TDICCD所需频率、相机曝光时间等；异速像移参数计算模块11由DSP TMS320C6455BCTZA开发；异速像移参数计算模块11分别与异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14均电连接；异速像移控制分组模块12、相机控制模块13、异速像移频率控制模块14均与组合TDICCD模块15电连接；异速像移控制分组模块12用于接收异速像移参数计算模块11计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块15分组；具体的，异速像移参数计算模块11将计算的分块数发送给异速像移控制分组模块12，异速像移控制分组模块12根据接收的分块数控制TDICCD模块15分组；组合TDICCD模块用于成像以及进行异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；相机控制模块13用于接收异速像移参数计算模块11计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；具体的，相机控制模块13用于接收异速像移参数计算模块11计算的曝光时间参数产生相机控制信号；相机控制信号如开始、停止，调光、调焦以及控制曝光时间等。异速像移频率控制模块14用于接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数并控制组合TDICCD模块15进行电荷转移进行异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；具体的，异速像移频率控制模块14用于接收异速像移参数计算模块计算的每列TDICCD所需频率控制每一列TDICCD电荷进行电荷转移进行异速像移补偿，异速像移频率控制模块由单片机MCIMX6U6AVM08AC开发。

本申请的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，包括异速像移惯导模块、异速像移参数计算模块、异速像移控制分组模块、相机控制模块、异速像移频率控制模块以及组合TDICCD模块，其利用TDICCD模块进行电荷转移进行异速像移补偿，可通在不额外增加系统硬件设备前提下实现异速像移补偿，可降低成像系统质量、体积、功耗、成本；本申请的异速像移补偿方法既保证了光学系统像面成像信噪比的要求，也同时降低由分片分组过多引起的电子线路和控制系统复杂的问题。在实际的航空相机系统成像中，可以将这种方法作为补偿航空相机倾斜成像时异速像移的一种有效方法。

在一些实施例中，还包括组合TDICCD驱动模块16，组合TDICCD驱动模块16与组合TDICCD模块15电连接电连接，组合TDICCD驱动模块16用于驱动组合TDICCD模块15成像并进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

具体的，组合TDICCD驱动模块16用于驱动组合TDICCD模块15成像，并将电信号放大、钳位、双相关采样，组合TDICCD驱动模块一体化设备。

在一些实施例中，还包括异速像移图像处理模块17，其与组合TDICCD驱动模块16电连接，异速像移图像处理模块17用于对组合TDICCD模块15的异速像移补偿的图像信号进行图像处理。

具体的，组合TDICCD驱动模块16将组合TDICCD模块15的异速像移补偿的图像信号发送给异速像移图像处理模块17，异速像移图像处理模块17进而对异速像移补偿的图像信号进行处理，异速像移图像处理模块17负责进行图像处理如：对比度调整、滤波、辐射度校正，产生异速像移补偿后的图像，异速像移图像处理模块17由FPGA AC7A200开发。

在一些实施例中，还包括异速像移图像压缩模块18，其与异速像移图像处理模块17电连接，异速像移图像压缩模块18用于对异速像移图像处理模块17处理后的图像信号进行压缩。

具体的，异速像移图像压缩模块18利用专用芯片FPGAAC7A200开发。

在一些实施例中，还包括异速像移图像存储模块19以及异速像移图像显示模块20，异速像移图像存储模块19分别与异速像移图像压缩模块18、异速像移图像显示模块20电连接，异速像移图像存储模块19用于于对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；异速像移图像显示模块20用于显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

异速像移图像存储模块19利用专用开发板NVIDIA Jetson开发；异速像移图像显示模块20由图像采集卡VCE-CLPCIE01及显示控制软件VS2015进行开发。

在一些实施例中，组合TDICCD模块15由多组TDICCD拼接而成。如图4所示，组合TDICCD模块15由10片TDICCD交错拼接而成，具体由CCD1、CCD2、CCD3、CCD4、CCD5、CCD6、CCD7、CCD8、CCD9、CCD10交错拼接而成。单片TDICCD的有效像元数为8192，像元尺寸为10μm，光学系统焦距f'＝7000mm。

在一些实施例中，还包括电源模块21，其与组合TDICCD模块15电连接，电源模块21用于对组合TDICCD模块15进行供电。具体的，电源模块21利用专用电源模块。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种基于上述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统的异速像移补偿方法，包括以下步骤：

S1、异速像移惯导模块采集航空相机、飞机及探测器参数；

S2、异速像移参数计算模块根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

S3、异速像移控制分组模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块分组；

S4、相机控制模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

S5、异速像移频率控制模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块并在组合TDICCD驱动模块驱动下进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；

S6、异速像移图像处理模块对组合TDICCD模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理；

S7、异速像移图像压缩模块对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩；

S8、异速像移图像存储模块对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；

S9、异速像移图像显示模块显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

在一些实施中，航空相机、飞机及探测器参数包括飞行高度、飞行速度、倾斜角、焦距、曝光时间、CCD像元尺寸、靶面大小、斜距；

所述异速像移补偿所需参数包括分块数、每列TDICCD所需频率、相机曝光时间。

在一些实施中，相机控制信号包括开始、停止、调光、调焦以及控制曝光时间。

以下进一步对本申请的异速像移补偿方法的原理进行说明。

具体的，航空相机异速像移产生的原因如下：

在侦察过程中，侦察机为躲避敌方雷达的监视，需要做高速低空飞行。高速低空飞行大大提高飞机自身的战场生存能力和纵深侦察监视能力，但这时航空成像的靶面上会出现严重像移，导致航空成像模糊，影响航空侦察的效果。飞机在前向飞行中，由于飞机自身的姿态调整(如侧身飞行)或航空相机镜头俯仰角度的调整，使得航空相机处于斜视工作状态。在靶面上的示意图如图2所示，面阵CCD相机倾斜照相时，由于飞机倾斜时，在单幅地面区域内，近点目标在像面上的前向像移速度同远点的前向像移速度相比，方向相同，大小不等。将这种方向相等，大小不等的前向像移速度定义为异速像移。

本申请的异速像移补偿所需参数进行异速像移补偿的具体原理如下。

航空CCD相机倾斜照相时，由于飞机倾斜时，在单幅地面区域内，近点目标在像面上的前向像移速度同远点的前向像移速度相比，方向相同，大小不等。这将这种方向相等，大小不等的前向像移速度定义为异速像移。相机俯角和相机视场角是异速像移产生的主要原因，此外，飞机姿态角，如飞机横滚角也会产生异速像移。下面将对异速像移产生的原因，异速像移的大小和方向做深入研究。如图1所示，整个阵列中，飞机飞行方向上焦平面的像移速率并不是不变的。它是由倾斜的范围和斜距R(即镜头到地面景物对应点的距离)决定的。范围越大，焦平面处像移速率越小。具体地，在垂直飞行方向上，某点的像移速率前像像移V_P2为：

其中，ε是视场角的一半，δ是相机的俯角，f是镜头焦距；V是飞机飞行速度；R是斜距，即镜头到与焦平面对应地面的点的距离。焦平面阵列FPA在几何学上可被进一步做如下描述：

这里，对于任意一个给定的θ，y是在垂直于飞行方向上所拍摄地面区域的某点距中心线的距离。如下所示：

其中，δ是俯角，即视场中心与水平线间的夹角；H是飞机的高度。因此：

直于焦平面方向的像移对于图像质量的影响可以由计算焦平面阵列像移调制传递函数MTF得出。由4式，对于给定的镜头焦距f、俯角δ、视场角ε和飞机的速高比V/H，在垂直于焦平面方向上，图像某点y处的速度v_y可表示为：

经计算与分析可知异步像速只与相机的横向视角和倾斜角有关,与飞机的纵向视角无关。

当飞机的速高比降低时，像移速度也会相应的降低，此时，无论使用多大焦距的镜头来保持地面图像的分辨率，都无济于事。焦平面上平行于飞行方向上某点像移的距离L，与飞机飞行速度v和总时间t有关。总时间t是焦平面阵列曝光时间的总和(即是快门打开的时间)。根据调制传递函数MTF，图像的模糊程度M是L的函数：

其中，f_N是乃奎斯特空间频率，我们所感兴趣的最高频率，假设载机的对地飞行速度为V,V的范围为10m/s-50m/s,飞行高度为H,H取值为3000m或者5000m，镜头横向的俯仰角度为δ,镜头的焦距为f,镜头半视场角为θ,地面远景点速度为

地面近景点在CCD阵面上的像移速度为:

近、远景点间像移速度比值

当ε取固定值时V_N/V_F值随俯仰角δ的减小而增大,当δ变动范围在[90°,θ)时,V_N/V_F的取值范围[1,+∞),这说明镜头的横向俯仰角度对地面远近物点在CCD面上对应像点的像移速度差值影响很大,随着δ的减小像移速度差异已经无法近似忽略。

像移速度的匹配是通过调整TDICCD的行频来实现像移速度匹配的，因此航空相机倾斜成像时可采用分组异速匹配的策略来提升焦面边缘点的成像质量。分组异速像移匹配即首先将焦面进行分组，然后分别以每组中心点的像移速度为参考对该组内的TDICCD进行独立行频调整。理论上来说，分的组数越多，焦面边缘点距参考点的距离也就越近，因此由像移速度误差引起的MTF也就越高。然而目前国内所用的TDICCD还不具备单片分频控制功能，即最大分组数取决于焦面由几片TDICCD拼接而成。

本申请所研究的航空相机焦面由10片TDICCD交错拼接而成，单片TDICCD的有效像元数为8192，像元尺寸为10μm。光学系统焦距f'＝7000mm。

在航空相机实现大角度倾斜成像时，单纯靠调节积分级次或者分组分频控制策略都很难实现预定的成像质量要求。所以可以根据航空相机成像位置的环境条件优先选择调节积分级次，并与分组分频的方法相结合来实现异速像移匹配。在调整TDICCD的积分级次的同时选取合适的分频策略，这样既考虑了图像的清晰度和对比度的要求，同时也降低了后续图像拼接匹配处理的难度。因为积分级次的选择影响系统成像的信噪比，而信噪比的大小则影响图像的清晰度和对比度；分频策略的选取直接影响图像的成像质量，成像质量的退化可造成图像无法分辨和识别。这样采用积分级次调整和分频控制相结合的策略可以使控制电路的复杂性大大降低，进而完成倾斜清晰成像任务。

上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，包括：

异速像移惯导模块、异速像移参数计算模块、异速像移控制分组模块、相机控制模块、异速像移频率控制模块以及组合TDICCD模块；

其中，所述异速像移惯导模块与所述异速像移参数计算模块电连接，所述异速像移惯导模块用于采集航空相机、飞机及探测器参数；

所述异速像移参数计算模块用于根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

所述异速像移参数计算模块分别与所述异速像移控制分组模块、所述相机控制模块、所述异速像移频率控制模块均电连接；

所述异速像移控制分组模块、所述相机控制模块、所述异速像移频率控制模块均与所述组合TDICCD模块电连接；

所述异速像移控制分组模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块分组；

所述相机控制模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

所述异速像移频率控制模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数并控制组合TDICCD模块进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

2.如权利要求1所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，还包括组合TDICCD驱动模块，所述组合TDICCD驱动模块与所述组合TDICCD模块电连接电连接，所述组合TDICCD驱动模块用于驱动所述组合TDICCD模块成像并进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

3.如权利要求2所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，还包括异速像移图像处理模块，其与所述组合TDICCD驱动模块电连接，所述异速像移图像处理模块用于对组合TDICCD模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理。

4.如权利要求3所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，还包括异速像移图像压缩模块，其与所述异速像移图像处理模块电连接，所述异速像移图像压缩模块用于对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩。

5.如权利要求4所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，还包括异速像移图像存储模块以及异速像移图像显示模块，所述异速像移图像存储模块分别与所述异速像移图像压缩模块、所述异速像移图像显示模块电连接，所述异速像移图像存储模块用于对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；所述异速像移图像显示模块用于显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

6.如权利要求1所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，所述组合TDICCD模块由多组TDICCD拼接而成，所述组合TDICCD模块用于成像并进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号。

7.如权利要求1～6任一所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统，其特征在于，还包括电源模块，其与所述组合TDICCD模块电连接，所述电源模块用于对组合TDICCD模块进行供电。

8.一种基于如权利要求1～7任一所述的支持异速像移补偿功能的航空侦察相机电子系统的异速像移补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

异速像移惯导模块采集航空相机、飞机及探测器参数；

异速像移参数计算模块根据航空相机、飞机及探测器参数计算异速像移补偿所需参数；

异速像移控制分组模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块分组；

相机控制模块接收异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数产生相机控制信号；

异速像移频率控制模块用于接收所述异速像移参数计算模块计算的异速像移补偿所需参数控制组合TDICCD模块并在组合TDICCD驱动模块驱动下进行电荷转移进而实现异速像移补偿、同时将光信号转换为电信号；

异速像移图像处理模块对组合TDICCD模块的异速像移补偿的图像信号进行图像处理；

异速像移图像压缩模块对异速像移图像处理模块处理后的图像信号进行压缩；

异速像移图像存储模块对压缩后的异速像移补偿后的图像进行存储；

异速像移图像显示模块显示压缩后的异速像移补偿后的图像。

9.如权利要求8所述的异速像移补偿方法，其特征在于，所述航空相机、飞机及探测器参数包括飞行高度、飞行速度、倾斜角、焦距、曝光时间、CCD像元尺寸、靶面大小、斜距；

所述异速像移补偿所需参数包括分块数、每列TDICCD所需频率、相机曝光时间。

10.如权利要求8所述的异速像移补偿方法，其特征在于，所述控制相机信号包括开始、停止、调光、调焦以及控制曝光时间。

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