[发明专利]用于对CCD图像传感器进行超长积分时间控制的方法

摘要

本发明公开了一种用于对CCD图像传感器进行超长积分时间控制的方法，所涉及的硬件包括全帧转移CCD、控制电路、信号处理电路、图像采集装置、快门和上位机；所述方法包括：通过快门控制曝光时间，曝光过程中，全帧转移CCD的感光像元仅进行光积分操作，不向外读出信号，同时，水平转移区将内部暗信号持续向外读出；曝光结束后，感光像元将馈积到的信号在一个帧周期内向外读出，从而形成一帧完整的图像；本发明的有益技术效果是：提出了一种用于对CCD图像传感器进行超长积分时间控制的方法，采用该方法后，使得全帧转移CCD可以进行超长积分时间的光积分操作。

主权项

1.一种用于对CCD图像传感器进行超长积分时间控制的方法，所涉及的硬件包括全帧转移CCD、控制电路、信号处理电路、图像采集装置、快门和上位机；所述全帧转移CCD包括多个感光像元、垂直转移区和水平转移区；所述垂直转移区能将各个感光像元内的信号读出至水平转移区；所述水平转移区能将信号读出至信号处理电路；所述信号处理电路能对信号进行处理并将处理结果传输至图像采集装置，所述图像采集装置能将采集到的信号传输至上位机；所述快门用于控制感光像元的感光时间；所述控制电路用于控制垂直转移区、水平转移区、信号处理电路和快门的动作；其特征在于：所述方法包括：以n秒为帧周期，n小于或等于10；水平转移区和信号处理电路工作时，均按所述帧周期连续工作；垂直转移区不工作时，由水平转移区读出的信号记为无效信号，信号处理电路对无效信号进行处理后得到的信号记为无效帧信号；垂直转移区工作时，从垂直转移区读出至水平转移区的信号记为有效信号；信号处理电路对有效信号进行处理后得到的信号记为有效帧信号；信号处理电路在向图像采集装置输出信号时，还同时向图像采集装置输出一图像辅助数据，当图像辅助数据的状态为有效时，图像采集装置将收到的信号识别为有效帧信号，当图像辅助数据的状态为无效时，图像采集装置将收到的信号识别为无效帧信号；对于有效帧信号，图像采集装置对有效帧信号进行处理后将处理结果传输至上位机；对于无效帧信号，图像采集装置对无效帧信号进行处理后将处理结果直接舍弃；快门关闭时，感光像元闲置；快门开启时，感光像元进行光积分操作；单次光积分操作的时长记为积分时间，单个积分时间的时间长度为所述帧周期的整数倍；收到成像命令后，1)控制电路控制快门开启，同时，控制电路控制水平转移区和信号处理电路开始工作，同时，控制电路控制信号处理电路将相应的图像辅助数据设置为无效状态，同时，控制电路控制垂直转移区不工作；2)当快门开启时间达到单次光积分操作的时长时，控制电路控制快门关闭，然后，控制电路控制垂直转移区开始工作；当有效信号传输至信号处理电路时，控制电路控制信号处理电路将相应的图像辅助数据设置为有效状态；3)当垂直转移区的工作时长达到一个帧周期的时间长度后，控制电路控制垂直转移区停止工作；待图像采集装置将有效帧信号全部处理完毕并传输至上位机后，控制电路控制信号处理电路将相应的图像辅助数据设置为无效状态；然后，控制电路控制快门重新开启，返回步骤2)。