航空异速像移补偿电路、CCD驱动电路及驱动方法技术

本发明专利技术适用显示器技术领域，提供了一种航空异速像移补偿电路，包括：主时序发生器，用于产生CCD所需的驱动时序；异速像移时序控制器，用于转发所述主时序发生器产生的所述驱动时序，以及在异速像移补偿期间产生像移补偿驱动时序；驱动电路，用于对异速像移时序控制器输出的驱动时序进行放大和平移，以驱动所述CCD。通过在航空异速像移补偿电路增加主时序发生器，主时序发生器统一计算异速像移补偿时各种补偿参数，有效保证了异速像移补偿时的时序一致性，更好的提高异速像移补偿的效果。

Compensation Circuit, CCD Driving Circuit and Driving Method of Aeronautical Variable Velocity Image Shift

【技术实现步骤摘要】
航空异速像移补偿电路、CCD驱动电路及驱动方法
本专利技术属于航空图像处理
，尤其涉及一种航空异速像移补偿电路、CCD驱动电路及驱动方法。
技术介绍
在侦察过程中,侦察机为躲避雷达的监视,常需要做高速低空(高速高比)飞行,这时航空成像不可避免地会出现像移模糊。像移模糊的形成与载机的飞行姿态紧密相关,载机的飞行速度、高度、翻滚角度、偏航角度、俯仰角度等参数的不同均会产生不同的像移形态。其中当载机侧身飞行或镜头向侧方俯仰成像的时候,载机上的航空相机会处于一种斜视工作状态。这时成像靶面上不同位置会有不同速度的像移产生,生成复杂的运动模糊图像。采用传统的胶片成像方法很难实现近距离的运动物体的成像。在曝光时物体的相对运动或绝对运动会使图像模糊，解决此种问题较经典的方法是曝光时间控制技术。如果光照条件允许非常短的曝光时间，那么通过增加快门的速度可以使图像定格在某一刻。但是，侦察相机并不能控制光照条件，因此，急需一种对成像条件要求较宽松的侦察成像系统。这需要一种将曝光控制和像移补偿分开考虑的技术。利用机械的方法解决前向运动补偿的方案主要是尝试消除由于前向运动引起的图像中的模糊点，或是将其降低到可接受的水平。这种方案有三种实现方法：变换胶片、变换镜头、旋转反射镜，这三种方法被广泛应用到包括胶片相机和光电行扫描相机等各种侦察相机中。例如，变换镜头技术成功的应用在KS－116、KA－95短焦距和中等焦距全景扫描相机中已经有超过十年的历史。虽然这些前向运动补偿方案很好的解决了胶片相机成像中的此类技术问题，并且至今仍被广泛采用，但是，此方案在光电系统中应用时都具有一个共同的缺点：即它们都需使用机械装置。这就势必增加成像系统的复杂度、重量和造价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种航空异速像移补偿电路、CCD驱动电路及驱动方法，旨在解决现有技术中简单、低成本实现航空异速像移补偿的技术问题。第一方面，本专利技术提供了一种一种航空异速像移补偿电路，其特征在于，包括：主时序发生器，用于产生CCD所需的驱动时序；异速像移时序控制器，用于转发所述主时序发生器产生的所述驱动时序，以及在异速像移补偿期间产生像移补偿驱动时序；驱动电路，用于对异速像移时序控制器输出的驱动时序进行放大和平移，以驱动所述CCD。优选的，所述驱动电路包括水平驱动电路和垂直驱动电路；所述水平驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的水平转移时序、输出放大器复位脉冲和水平像元合并栅极驱动时钟进行放大和平移，以驱动所述CCD；所述垂直驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的垂直时序进行信号放大，以驱动所述CCD。优选的，所述水平驱动电路将水平转移时序放大为满足CCD工作要求的驱动电平。优选的，所述垂直驱动电路将垂直转移时序放大为具有足够电压和电流驱动能力的驱动电平信号，并产生CCD所需的主要直流偏置电压。第二方面，本专利技术提供了一种CCD驱动电路，包括如第一方面所述的航空异速像移补偿电路，还包括CCD、航空控制总线、系统控制器、信号处理电路；所述航空控制总线、系统控制器、航空异速像移补偿电路、信号处理电路依次通讯连接。优选的，所述航空控制总线用于发送控制信号，提供飞行的高度和速度信息。优选的，所述信号处理电路将所述CCD输出的模拟信号进行相关双采样、可控增益放大、暗电平箝位补偿和模数转换。第三方面，本专利技术提供了一种CCD驱动方法，其特征在于，包括：根据给定的镜头焦距fl、俯角δ、视场角θ和飞机的速高比V/H计算前向像移速度；根据所述前向像移速度将CCD的列像素划分为若干个块，每个块与相应的电荷移动速率对应；航空异速像移补偿电路中的主时序发生器根据所述电荷移动速率产生水平转移时序、在未发生像移时产生垂直转移时序，以及产生异速像移所需垂直转移时序，并通过异速像移时序控制器控制驱动电路驱动所述CCD；所述CCD接收像移补偿电路的信号，根据所述像移补偿电路的信号改变电荷转移速度；信号处理电路对所述CCD输出的模拟信号进行相关双采样、可控增益放大、暗电平箝位补偿和模数转换，生成数字图像信号输出。本专利技术示出的航空异速像移补偿电路中，通过在航空异速像移补偿电路增加主时序发生器，主时序发生器统一计算异速像移补偿时各种补偿参数，有效保证了异速像移补偿时的时序一致性，更好的提高异速像移补偿的效果。附图说明图1是本专利技术实施例一的航空异速像移补偿电路的结构示意图；图2是本专利技术实施例二示出的CCD驱动电路；图3是根据一示例性实施例示出的异速像移产生原理示意图；图4是根据一示例性实施例示出的焦面像移形成示意图；图5是根据一示例性实施例示出的异速像移补偿时序驱动电路模块划分图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：如附图1所示，本实施例提供的航空异速像移补偿电路包括：主时序发生器、异速像移时序控制器和驱动电路。主时序发生器用于产生CCD所需的驱动时序；异速像移时序控制器用于转发所述主时序发生器产生的所述驱动时序，以及在异速像移补偿期间产生像移补偿驱动时序；驱动电路用于对异速像移时序控制器输出的驱动时序进行放大和平移，以驱动所述CCD。通过在航空异速像移补偿电路增加主时序发生器，主时序发生器统一计算异速像移补偿时各种补偿参数，有效保证了异速像移补偿时的时序一致性，更好的提高异速像移补偿的效果。具体的，驱动电路包括水平驱动电路和垂直驱动电路。所述水平驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的水平转移时序、输出放大器复位脉冲和水平像元合并栅极驱动时钟进行放大和平移，以驱动所述CCD；所述垂直驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的垂直时序进行信号放大，以驱动所述CCD。所述水平驱动电路将水平转移时序放大为满足CCD工作要求的驱动电平。所述垂直驱动电路将垂直转移时序放大为具有足够电压和电流驱动能力的驱动电平信号，并产生CCD所需的主要直流偏置电压。实施例二：如附图2所示，本实施例提供的CCD驱动电路包括：述航空控制总线、系统控制器、航空异速像移补偿电路和信号处理电路。所述航空控制总线、系统控制器、航空异速像移补偿电路和信号处理电路依次通讯连接。其中，航空异速像移补偿电路包括主时序发生器、异速像移时序控制器和驱动电路。下面将对异速像移产生原因、异速像移补偿原理及本实施例提供的CCD驱动电路进行说明。1、异速像移产生分析面阵CCD相机倾斜照相时，由于飞机倾斜时，在单幅地面区域内，近点目标在像面上的前向像移速度同远点的前向像移速度相比，方向相同，大小不等。这将这种方向相等，大小不等的前向像移速度定义为异速像移。相机俯角和相机视场角是异速像移产生的主要原因，此外，飞机姿态角，如飞机横滚角也会产生异速像移。下面将对异速像移产生的原因，异速像移的大小和方向做深入研究。如图3所示，整个阵列中，飞机飞行方向上焦平面的像移速率并不是不变的。它是由倾斜的范围和斜距R(即镜头到地面景物对应点的距离)决定的。范围越大，焦平面处像移速率越小。具体地，在垂直飞行方向上，某点的像移速率前像像移VP2为：其中，ε是视场角的一半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空异速像移补偿电路，其特征在于，包括：主时序发生器，用于产生CCD所需的驱动时序；异速像移时序控制器，用于转发所述主时序发生器产生的所述驱动时序，以及在异速像移补偿期间产生像移补偿驱动时序；驱动电路，用于对异速像移时序控制器输出的驱动时序进行放大和平移，以驱动所述CCD。

【技术特征摘要】
1.一种航空异速像移补偿电路，其特征在于，包括：主时序发生器，用于产生CCD所需的驱动时序；异速像移时序控制器，用于转发所述主时序发生器产生的所述驱动时序，以及在异速像移补偿期间产生像移补偿驱动时序；驱动电路，用于对异速像移时序控制器输出的驱动时序进行放大和平移，以驱动所述CCD。2.如权利要求1所述的航空异速像移补偿电路，其特征在于，所述驱动电路包括水平驱动电路和垂直驱动电路；所述水平驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的水平转移时序、输出放大器复位脉冲和水平像元合并栅极驱动时钟进行放大和平移，以驱动所述CCD；所述垂直驱动电路用于对所述异速像移时序控制器输出的垂直时序进行信号放大，以驱动所述CCD。3.如权利要求2所述的航空异速像移补偿电路，其特征在于，所述水平驱动电路将水平转移时序放大为满足CCD工作要求的驱动电平。4.如权利要求2所述的航空异速像移补偿电路，其特征在于，所述垂直驱动电路将垂直转移时序放大为具有足够电压和电流驱动能力的驱动电平信号，并产生CCD所需的主要直流偏置电压。5.一种CCD驱动电路，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的航空异速像移补偿电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：任航，胡涛涛，宋玉龙，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22