[发明专利]多通道高速行频可变线阵CCD图像数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天CCD相机图像数据传输领域，尤其涉及一种多通道高速行频可变线阵CCD图像数据传输的方法。

背景技术

在高分辨率航空航天遥感应用中，随着线阵CCD相机的视场和分辨率指标不断提高，所采用的CCD输出路数、拼接片数和单端口读出速率也在不断提高，从而导致数字化后的图像数据量呈指数增加，加之CCD相机在轨工作行频实时变化，导致图像数据传输十分困难。现有的基于LVDS和Camera Link图像数据传输方式不具备高速(数传并行时钟超过85MHz)传输能力，而采用多路LVDS和Camera Link传输导致系统传输电缆增多，体积庞大；采用目前适于高速应用的光纤传输方式价格昂贵且容易导致传输系统模块增多，体积庞大，增加CCD相机负荷。

现今多数航空航天遥感线阵CCD输出的模拟视频信号经A/D转换后的图像数据位数高于8而低于16，且图像数据以行为单位实时输出的，每行包括有效像素和消隐像素。有效像素包括图像数据和辅助数据，消隐像素为无效像素，相机在轨工作时为了进行异速匹配消隐像素数需要进行实时的调整，导致各通道CCD行频实时变化，且具有随机性。通常采用间歇式传输的办法即先将A/D并行输出的图像数据缓存到高速缓存器SDRAM中，缓存若干行后读取SDRAM数据并通过LVDS或Camera Link进行传输。由于SDRAM在读写操作时还需预冲、激活及定时刷新等操作增加了读写开销，同时为了保证缓存实时性需要采用RAM作为辅助缓存。在行频可变的线阵CCD应用中，需进一步来处理可变的行中断事件，提高SDRAM的读写时钟频率，不仅增加了系统复杂性和功耗，而且对电磁兼容性设计也提出了苛刻的要求；在高速（数传并行时钟超过85MHz）情况下进行图像数据缓存和位数的转换也是个难题，且容易导致图像数据的丢失。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多通道高速（数传并行时钟超过85MHz）行频可变线阵CCD相机的图像数据传输的方法。针对航空航天遥感线阵CCD输出特点，把各通道CCD图像行信号看作1bit数据，与图像数据合并。然后采用时钟倍频关系策略将多通道并行图像数据融合为1通道并数据输入到高速串化器TLK2711中，高速串化器TLK2711进行串化后通过同轴线缆传输。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

多通道高速行频可变线阵CCD图像数据传输方法，该方法包括如下步骤：

步骤一： 根据CCD传输的通道数、像元转移时钟和TLK2711传输路数，发送FPGA处理器中的数字锁相环时钟管理单元建立像元转移时钟与TLK2711传输时钟频率关系；

步骤二： TLK2711串化器和TLK2711解串器建立可靠、稳定的发送和接收传输链路；

步骤三： 传输链路稳定后，发送FPGA处理器中的多通道图像数据融合发送和行信号与图像数据融合发送单元开始将多通道数据融合为1路数据传输到TLK2711串化器，TLK2711串化器将其数据编码，并将编码后的串行数据通过同轴线缆传输到TLK2711解串器中，TLK2711解串器接收到数据，并解串化后变为并行数据，然后由TLK2711解串器发送至接收FPGA处理器中。

本发明的有益效果是：

1、多路高速行频可变线阵CCD相机的图像数据传输的方法是多通道图像数据融合为1路数据，通过TLK2711串化为串行数据通过一对50Ω同轴线缆传输。大大缩减了航天航空遥感相机数传系统的线缆。

2、多路高速行频可变线阵CCD相机的图像数据传输的方法解决了对于像元转移时钟频率较高的常用航空航天遥感相机数传难以实现的问题，将数传系统的传输速率提高到了G级bps的速率上，而且操作起来十分简单。

3、多路高速行频可变线阵CCD相机的图像数据传输的方法中将行信号和图像数据融合一起发送，解决了航空航天遥感相机中由于行频可变导致数据传输复杂的问题。

4、在TLK2711发送图像前发明了建立链路传输的启动和建立稳定传输数据链路提高了图像数据传输的可靠性。

5、多路高速行频可变线阵CCD相机的图像数据传输的方法可以根据像元转移时钟和CCD传输通道数可以确定传输方式，并给出了具体传输相位关系和频率换算公式。

附图说明

图1本发明高速行频可变线阵CCD单通道图像数据传输系统简化图。

图2本发明单通道数据传输关系时序图。