1.一種高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:包括CCD探測(cè)器和信號(hào)處理芯片;
所述信號(hào)處理芯片包括主控單元、時(shí)序產(chǎn)生單元和圖像處理單元;所述主控單元分別與時(shí)序產(chǎn)生單元和圖像處理單元相連;
所述主控單元與外部控制單元相連;所述時(shí)序產(chǎn)生單元的輸入端與外部晶體振蕩器相連,時(shí)序產(chǎn)生單元的輸出端通過(guò)時(shí)序驅(qū)動(dòng)電路與CCD探測(cè)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端相連;
所述CCD探測(cè)器包括兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道,兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道分別連接運(yùn)算放大器后再與同一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述圖像處理單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:還包括供電電路;所述供電電路包括電源、低壓差線性穩(wěn)壓器和電壓跟隨器;所述電源與低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端相連,低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端分別與CCD探測(cè)器和電壓跟隨器相連,所述電壓跟隨器位于CCD探測(cè)器的兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述時(shí)序驅(qū)動(dòng)電路包括5片并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器;
其中,1片驅(qū)動(dòng)器作為垂直驅(qū)動(dòng)電路,用于傳輸幀轉(zhuǎn)信號(hào)和行轉(zhuǎn)信號(hào);2片驅(qū)動(dòng)器作為水平驅(qū)動(dòng)電路,分別用于傳輸兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道的像元讀出信號(hào);2片驅(qū)動(dòng)器作為binning驅(qū)動(dòng)電路,用于傳輸復(fù)位信號(hào)和像元合并信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述圖像處理單元包括圖像緩存模塊和圖像整形模塊;所述圖像緩存模塊與圖像整形模塊相連;
所述圖像緩存模塊包括兩個(gè)交替進(jìn)行圖像讀寫的SRAM存儲(chǔ)器;
所述圖像整形模塊包括與CCD探測(cè)器的兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道相對(duì)應(yīng)的FIFO模塊和LIFO模塊;其中,F(xiàn)IFO模塊對(duì)圖像的前半行數(shù)據(jù)進(jìn)行順序存儲(chǔ)順序讀出,LIFO模塊對(duì)圖像的后半行數(shù)據(jù)進(jìn)行逆序存儲(chǔ)順序讀出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述CCD探測(cè)器為FTT1010-M,所述驅(qū)動(dòng)器為L(zhǎng)M117。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為L(zhǎng)M98640。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述運(yùn)算放大器為AD844。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像系統(tǒng),其特征在于:所述外部晶體振蕩器為無(wú)源晶振或者有源晶振。
9.一種高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像方法,其特征在于:包括以下步驟:
1)系統(tǒng)上電,
2)時(shí)序產(chǎn)生單元通過(guò)時(shí)序控制電路向CCD探測(cè)器發(fā)送時(shí)序信號(hào),控制CCD探測(cè)器連續(xù)采集圖像;
3)CCD探測(cè)器通過(guò)兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道分別向兩個(gè)運(yùn)算放大器傳輸模擬圖像信號(hào);
4)模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量化并采集;對(duì)圖像進(jìn)行非均勻性校正后傳輸至圖像處理單元;
5)圖像整形模塊對(duì)兩路圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行整形;其中,圖像的前半行數(shù)據(jù)順序存入FIFO模塊中,圖像的后半行數(shù)據(jù)逆序存入LIFO模塊中;存儲(chǔ)完一行圖像后,再順序讀取FIFO模塊和LIFO模塊中的圖像數(shù)據(jù);
6)讀取的圖像數(shù)據(jù)交替存入圖像緩存模塊的兩個(gè)SRAM存儲(chǔ)器中,然后交替讀取兩個(gè)SRAM存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)并輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高幀頻科學(xué)級(jí)CCD成像方法,其特征在于:步驟4)中對(duì)圖像進(jìn)行非均勻性校正的方法是:先使用串行接口對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的所有寄存器進(jìn)行配置,然后對(duì)兩個(gè)圖像信號(hào)輸出通道的圖像進(jìn)行模擬量補(bǔ)償,逐步改變寄存器的值直至整個(gè)畫面的非均勻性達(dá)到要求。