一種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源及檢測方法，包括：顯示模塊（1）、計算模塊（2）、存儲模塊（3）、定時器（4）以及控制模塊（5）；其中，計算模塊（2）計算圖像像素點運動的速度與像素點轉(zhuǎn)移周期，所得到的計算結(jié)果輸入所述定時器（4）；所述定時器（4）根據(jù)時鐘周期計數(shù)與像素點轉(zhuǎn)移周期決定是否刷新，若刷新，向所述控制模塊（5）發(fā)送刷新命令；所述控制模塊（5）在刷新時，將在所述存儲模塊（3）中所存儲的預(yù)置目標(biāo)圖像在所述顯示模塊（1）上顯示。
【專利說明】—種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]時間延遲積分(TDI)是一種利用信號同步轉(zhuǎn)移增加運動目標(biāo)信號累積時間，以獲取清晰圖像的技術(shù)。該種技術(shù)在CCD和CMOS探測器件中得到實施，近年開始應(yīng)用于空間探測和航天遙感中。
[0003]成像載荷是指搭載在航天器上的成像裝置，其研制具有高投入、高風(fēng)險的特點，在地面必須經(jīng)過嚴(yán)格的實驗檢測。時間延遲積分成像載荷也不例外，通常需要使其對運動目標(biāo)光源進行成像，以檢測該成像載荷的性能指標(biāo)。現(xiàn)有技術(shù)中，在對時間延遲積分成像載荷進行檢測時所要用到的目標(biāo)光源的運動均由機械部件轉(zhuǎn)動完成，即通過轉(zhuǎn)動來模擬目標(biāo)的平移，與真實平移運動不完全相同，而且要求有很高的控制精度，目標(biāo)光源內(nèi)容更換、運動速度和運動方向控制也較為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中用于成像載荷檢測的面光源所具有的內(nèi)容更換不易、運動速度和運動方向控制復(fù)雜等缺陷，從而提供一種控制精度高、實現(xiàn)簡單的用于時間延遲積分成像的面光源。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，包括:顯示模塊1、計算模塊2、存儲模塊3、定時器4以及控制模塊5 ;其中，
[0006]所述的計算模塊2計算圖像像素點運動的速度與像素點轉(zhuǎn)移周期，所得到的計算結(jié)果輸入所述定時器4 ;所述定時器4根據(jù)時鐘周期計數(shù)與像素點轉(zhuǎn)移周期決定是否刷新，若刷新，向所述控制模塊5發(fā)送刷新命令；所述控制模塊5在刷新時，將在所述存儲模塊3中所存儲的預(yù)置目標(biāo)圖像在所述顯示模塊I上顯示。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述顯示模塊I用于顯示圖像，所述圖像在顯示屏幕上的平移運動用于模擬在軌運行時目標(biāo)物體與時間延遲積分成像載荷之間的相對運動。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述顯示模塊I采用顯示器或投影儀實現(xiàn)。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述計算模塊2用于計算圖像像素點運動的速度Vv和Vh，以及圖像像素點轉(zhuǎn)移周期Nv和Nh ;其中的V和h分別表示垂直和水平；其中，
[0010]Vv和Vh計算公式如下:
[0011]Vv = Vv0 X L/L0
[0012]Vh = Vh0 X L/L0
[0013]其中，L0為在軌運行時的目標(biāo)光源與在軌道上運行的時間延遲積分成像載荷之間的距離；Vv(^P Vhtl為目標(biāo)光源與時間延遲積分成像載荷的相對運動速度山為檢測時用于模擬目標(biāo)光源的顯示器與時間延遲積分成像載荷之間距離；
[0014]Nv和Nh的計算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，包括:顯示模塊(I)、計算模塊(2)、存儲模塊(3)、定時器(4)以及控制模塊(5);其中， 所述的計算模塊(2)計算圖像像素點運動的速度與像素點轉(zhuǎn)移周期，所得到的計算結(jié)果輸入所述定時器(4);所述定時器(4)根據(jù)時鐘周期計數(shù)與像素點轉(zhuǎn)移周期決定是否刷新，若刷新，向所述控制模塊(5)發(fā)送刷新命令；所述控制模塊(5)在刷新時，將在所述存儲模塊(3)中所存儲的預(yù)置目標(biāo)圖像在所述顯示模塊(I)上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述顯示模塊(I)用于顯示圖像，所述圖像在顯示屏幕上的平移運動用于模擬在軌運行時目標(biāo)物體與時間延遲積分成像載荷之間的相對運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述顯示模塊(I)采用顯示器或投影儀實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述計算模塊(2)用于計算圖像像素點運動的速度Vv和Vh，以及圖像像素點轉(zhuǎn)移周期Nv和Nh ;其中的V和h分別表示垂直和水平；其中， Vv和Vh計算公式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述存儲模塊(3)包括兩個緩存單元，分別對應(yīng)當(dāng)前緩存和后臺緩存；所述當(dāng)前緩存用于存儲所述顯示模塊(I)當(dāng)前要顯示的目標(biāo)圖像，所述后臺緩存用于存儲所述顯示模塊(I)所要顯示的預(yù)置目標(biāo)圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述定時器(4)將CPU時鐘周期計數(shù)與像素點轉(zhuǎn)移周期Nv或Nh進行比較，若時鐘周期計數(shù)SNv或Nh，則刷新的觸發(fā)條件被滿足，所述定時器(4)向控制模塊(5)發(fā)出相應(yīng)的控制命令。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述控制模塊(5)在做第MXN次刷新時，將所述后臺緩存中所存儲的目標(biāo)圖像的第“M，N”至第‘1+!1-14+￥-1”個像素點拷貝到當(dāng)前緩存中，并將CPU時鐘周期計數(shù)器清零；其中的M和N分別為行和列的觸發(fā)次數(shù)，H和V分別為與顯示模塊(I)的分辨率有關(guān)的行、列像素點的個數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，在做第MXN次刷新時，所述定時器(4 )在滿足“ CPU時鐘周期計數(shù)> M X Nv或N X Nh ”后向所述控制模塊(5)發(fā)出相應(yīng)的控制命令，所述控制模塊(5)將所述后臺緩存中所存儲的目標(biāo)圖像拷貝到當(dāng)前緩存后不再將CPU時鐘周期計數(shù)器清零。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述控制模塊(5)還包括:在刷新周期性的目標(biāo)圖像時，將所述周期性的目標(biāo)圖像預(yù)置在所述后臺緩存中，然后在將所述周期性的目標(biāo)圖像中的像素點從后臺緩存拷貝到前臺緩存中時，通過對顯示模塊(1)分辨率取模計算M、N的數(shù)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源，其特征在于，所述計算模塊(2)、存儲模塊(3)、定時器(4)以及控制模塊(5)均在一計算機上實現(xiàn)。
11.基于權(quán)利要求1-10用于時間延遲積分成像載荷檢測的面光源所實現(xiàn)的檢測方法，該方法包括: 步驟I)、獲取時間延遲積分成像載荷至顯示模塊(1)屏幕的距離L ； 步驟2)、計算圖像垂直和水平方向的運動速度Vv和Vh ； 步驟3)、獲取顯示模塊(1)屏幕的點距以及CPU時鐘周期值； 步驟4)、計算像素點轉(zhuǎn)移周期Nv和Nh ； 步驟5)、建立當(dāng)前緩存與后臺緩存； 步驟6)、在后臺緩存中預(yù)置目標(biāo)圖像； 步驟7)、設(shè)定定時器； 步驟8)、在定時器的控制下將后臺緩存中所存儲的目標(biāo)圖像的第“M，N”至第“M+H-1，N+V-1”個像素點拷貝到當(dāng)前緩存中； 步驟9)、刷新顯示模塊(1)的屏幕，然后重新執(zhí)行步驟8)，直至完成檢測。
【文檔編號】G01M11/00GK103913295SQ201410160687
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】涂翠, 胡雄, 李暉, 徐輕塵, 宋亮 申請人:中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心