高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机及其实现方法，包括光学组件、基准组件、CMOS彩色成像传感器组件、相机控制电子学组件以及相机支撑组件；其关键在于，对使用了CMOS彩色成像传感器的空间相机，引入相机一体模块化设计技术、步进画幅式凝视设计技术，实现了空间相机在深空遥感探测的高质量高可靠性步进画幅式凝视立体成像，同时具有畸变小、曝光时间易控、成像质量高和环境适应性强的优点，满足深空遥感探测对立体成像空间相机的需求。

High reliability stepping frame staring stereo imaging space camera and its implementation method

【技术实现步骤摘要】
高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机及其实现方法
本专利技术属于深空遥感探测光电探测
，涉及一种用于深空遥感探测的高质量高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机及其实现方法。
技术介绍
随着深空探测技术的发展和深空探测任务需求，作为深空探测必备的有效载荷(空间相机)的发展趋势为：随着技术不断进步，空间相机的性能越来越高，在深空探测中发挥的作用越来越重要，深空探测器所携带的空间相机也越来越多；空间相机所承担的科学目标从单一到多元化、从简单到复杂；深空探测空间相机趋向于集成化、小型化和多功能化，高质量高可靠性，以减轻质量、降低成木、节省燃料、延长深空探测器寿命。由此高质量高可靠性步进画幅式立体成像空间相机研制技术是深空探测技术发展的关键技术之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于深空遥感探测的高质量高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机及其实现方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种用于深空遥感探测的高质量高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，该空间相机包括光学组件(11)、基准组件(12)、CMOS彩色成像传感器组件(13)、相机控制电子学组件(14)以及相机支撑组件(15)；其中：/n所述的光学组件(11)，用于将深空待成像目标成像在CMOS彩色成像传感器上；/n所述的基准组件(12)，为相机提供安装基准；/n所述的CMOS彩色成像传感器组件(13)，用于光电转换，将光学组件(11)获取的光学图像转换为对应的电信号，从而得到数字图像；/n所述的相机控制电子学组件(14)，用于产生CMOS彩色成像传感器的偏置电压，产生CMOS彩色成像传感器的驱动时序信号，通过SPI口与C...

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，该空间相机包括光学组件(11)、基准组件(12)、CMOS彩色成像传感器组件(13)、相机控制电子学组件(14)以及相机支撑组件(15)；其中：
所述的光学组件(11)，用于将深空待成像目标成像在CMOS彩色成像传感器上；
所述的基准组件(12)，为相机提供安装基准；
所述的CMOS彩色成像传感器组件(13)，用于光电转换，将光学组件(11)获取的光学图像转换为对应的电信号，从而得到数字图像；
所述的相机控制电子学组件(14)，用于产生CMOS彩色成像传感器的偏置电压，产生CMOS彩色成像传感器的驱动时序信号，通过SPI口与CMOS彩色成像传感器通信，对其进行参数配置和读取，接收CMOS彩色成像传感器输出的图像信号，解析出图像并缓存，根据图像进行自动曝光计算，控制曝光，按规定格式输出图像数据流和工程参数，接收控制指令和参数，反馈工作状态；
所述的相机支撑组件(15)，用于固定光学组件(11)、基准组件(12)、CMOS彩色成像传感器组件(13)、相机控制电子学组件(14)，保证相机的力学特性。


2.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述CMOS彩色成像传感器组件(13)包括CMOS彩色成像传感器基座(21)、CMOS彩色成像传感器板(22)、CMOS彩色成像传感器调整垫(23)；其中，
所述的CMOS彩色成像传感器基座(21)，用于固定CMOS彩色成像传感器板(22)；
所述的CMOS彩色成像传感器板(22)，用于保证CMOS彩色成像传感器成像面的平面度和直线度；
所述的CMOS彩色成像传感器调整垫(23)，用于保证CMOS彩色成像传感器成像面与CMOS彩色成像传感器基座(21)的平面度基准平行。


3.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述CMOS彩色成像传感器板(22)包括CMOS彩色成像传感器电路板(31)、CMOS彩色成像传感器加强板(32)；其中，
所述的CMOS彩色成像传感器电路板(31)，用于焊装CMOS彩色成像传感器；
所述的CMOS彩色成像传感器加强板(32)，用于加强固定CMOS彩色成像传感器电路板(31)。


4.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述CMOS彩色成像传感器组件(13)的CMOS彩色成像传感器的像元数为4096×3072，CMOS彩色成像传感器的像元数为4096边垂直于飞行方向，CMOS彩色成像传感器的像元数为3072边平行于飞行方向。


5.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述光学组件(11)和CMOS彩色成像传感器组件(13)通过模块化组合设计，使光学组件(11)的光轴垂直于CMOS彩色成像传感器组件(13)的CMOS彩色成像传感器的成像面而且相对位置固定不变。


6.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述光学组件(11)、CMOS彩色成像传感器组件(13)和相机支撑组件(15)通过模块化组合设计，使CMOS彩色成像传感器组件(13)的CMOS彩色成像传感器的像元数为4096边垂直于相机支撑组件(15)的安装面，CMOS彩色成像传感器的像元数为3072边平行于相机支撑组件(15)的安装面；使光学组件(11)的光轴垂直于相机支撑组件(15)Z向而平行于X向和Y向。


7.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述基准组件(12)的x向、y向、z向分别平行于相机支撑组件(15)的X向、Y向、Z向。


8.根据权利要求1所述的高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机，其特征在于，所述空间相机的颜色为标准RGB彩色，光谱范围为430nm～690nm，焦距：22.5mm，相对孔径：F/5，视场为53.1°×41.1°，地元分辨率为98m@400km，成像幅宽为400km@400km，有效像元数量为4096×3072，重量为3.5kg，功耗为19.72W，包络尺寸为：278mm×160mm×180mm。


9.一种高可靠性步进画幅式凝视立体成像空间相机的实现方法，其特征在于，所述空间相机包括光学组件(11)、基准组件(12)、CMOS彩色成像传感器组件(13)、相机控制电子学组件(14)以及相机支撑组件(15)；所述空间相机的颜色为标准RGB彩色，光谱范围为430nm～690nm，焦距：22.5mm，相对孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：余国彬，刘恩海，周向东，赵汝进，刘光林，周黎，陈元培，曾骏哲，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51