[发明专利]CCD成像系统模拟式自校图形实现装置

说明书

技术领域

本发明涉及航天遥感成像技术领域，具体涉及CCD成像系统模拟式自校图形实现装置，用于遥感相机的电路状态自检。

背景技术

自从CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）问世以来，光电传感器成像技术迅速发展，尤其是TDI-CCD（Time Delay and Integration CCD,时间延迟积分电荷耦合器件）以其时间延迟积分和推扫成像的特点，在航空航天遥感成像领域得到广泛的应用。对于CCD遥感相机的成像系统而言，除了CCD还有很多其他重要组成部分，如光学系统、CCD信号处理模块、通讯模块、数据传输模块、图像压缩系统等。由于CCD器件非常昂贵，系统联试时不能频繁插拔CCD，子系统组装测试时也不需要加CCD，因此必须在CCD信号处理模块中设计一系列自校图形作为仿真CCD的数据源，一方面可以在子系统组装时测试接口连接是否正确，另一方面可以检测CCD时序是否正常，像素输出是否有串行现象。

目前有文献研究了TDI-CCD推扫成像的原理，并据此设计出了几种数字式自校图形，满足了相机数据传输的检测和调试需要。然而，数字式自校图形是由FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）经过数字逻辑电路产生的，因此只能检测从FPGA到图像数据输出接口的功能链路，而无法检测关键的视频AD芯片等功能链路。FPGA直接产生的数字图形存在局限性，无法检测视频AD的工作状态使其成为自校图形的一大缺憾。因此，有必要设计一种既能够检测CCD成像单元的数字处理链路，又能检测关键的模拟信号处理链路（如视频AD模块）的装置。

发明内容

本发明为解决现有自校图形实现装置只能检测从FPGA到图像数据输出接口的功能链路，而无法检测关键的视频AD芯片等功能链路的问题，提供一种CCD成像系统模拟式自校图形实现装置。

CCD成像系统模拟式自校图形实现装置，该装置包括FPGA、模拟自校图形实现装置、视频AD模块、切换模块和CCD信号处理模块，

所述模拟自校图形实现装置包括第一电容和第二电容，切换模块包括驱动芯片和DAC芯片，所述FPGA发送驱动使能信号控制驱动芯片产生模拟信号，FPGA向驱动芯片发送逻辑时序信号产生所述模拟信号的逻辑时序，FPGA控制DAC芯片输出可变电压至驱动芯片，所述驱动芯片经第二电容输出可变幅值的模拟信号；CCD信号处理模块输出CCD视频信号经第一电容后与模拟信号并联输入至视频AD模块，当选择模拟自校图形的功能关闭时，CCD视频信号进入视频AD模块进行模数转换，视频AD模块输出数字图像至FPGA；当选择模拟自校图形的功能开启时，模拟信号进入视频AD模块，经FPGA实现模拟式图形的自校。

本发明的有益效果：本发明能使模拟自校图形与CCD视频信号互不干扰，并可与之分时送入视频AD模块，达到检测整个CCD成像系统工作状态的目的。本发明所述的装置既能够检测CCD成像单元的数字处理链路，又能检测关键的模拟信号处理链路，电路可检测多个视频AD模块，简单易行控制简便，所选芯片具有很高的温度可靠性和抗辐射性能，能够适应航天遥感成像系统的需要。

附图说明

图1为本发明所述的CCD成像系统模拟式图形实现装置的结构示意图；

图2为本发明所述的CCD成像系统模拟式图形实现装置的工作流程图；

图3为本发明所述的CCD成像系统模拟式图形实现装置中具体实施方式二的结构示意图；

图4为本发明所述的CCD成像系统模拟式图形实现装置中具体实施方式二中装置的工作流程图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，CCD成像系统模拟式图形实现装置，该装置包括FPGA、模拟自校图形实现装置、视频AD模块、切换模块和CCD信号处理模块，所述模拟自校图形实现装置包括第一电容和第二电容，切换模块包括驱动芯片和DAC芯片，所述驱动芯片与第二电容相连，所述的FPGA与DAC芯片、驱动芯片相连，驱动芯片的原理是在输入IN信号的数字逻辑控制下输出VH和VL，其中VH是模拟信号的高电平，VL是模拟信号的低电平。结合表1，表1为驱动芯片工作的真值表；

表1