低资源消耗的均匀电荷转移实现方法技术

低资源消耗的均匀电荷转移实现方法，涉及TDICMOS探测器成像领域，解决现有多谱段TDICMOS探测器成像过程计算量大，耗费资源多等问题，首先基于matlab等软件根据不同行周期下得到的电荷转移信号跳变沿位置，统计出全行周期范围内进入敏感区的总个数、进入同一个敏感区域的跳变沿个数、进入同一个非敏感区域的跳变沿个数。根据统计结果的最大值，决定处理步骤的删减程度。本发明专利技术仅使用一个乘法器、一个除法器、一个区域统计器进行所有跳变沿位置的计算，进行最终跳变沿位置的计算。本发明专利技术对于乘法和除法运算及跳变沿在区域内数量的统计及编码模块进行复用，可以大大减小资源的使用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
低资源消耗的均匀电荷转移实现方法


[0001]本专利技术涉及TDICMOS探测器成像领域，具体涉及一种低资源消耗的均匀电荷转移实现方法。

技术介绍

[0002]多谱段TDICMOS探测器成像时，为获得高动态传递函数成像，需要将电荷转移的过程尽可能进行均匀等分。而对于多谱段TDICMOS成像应用，为避免谱段间出现相互干扰，通常会进行相互之间的敏感区域的避让，因此需要实时进行各跳变沿位置的乘法、除法、统计移动量、去除移动量、进入敏感区域和非敏感区域的位置统计、距离敏感边沿位置统计、敏感区域内的跳变沿排序和计算新位置，计算量大，耗费资源多。
[0003]针对现有已授权专利(本申请人申请)，专利号：202010341988.3，专利名称《一种多谱段TDICMOS的均匀电荷转移控制方法》，该专利是严格按照探测器厂家提供的手册进行实现的。采用多路并行操作，如40个信号并行计算位置，需要40个乘法器和除法器。对于多光谱的非电荷转移信号，均需要实时计算，浪费大量资源。本专利技术在该专利的基础上进行改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有多谱段TDICMOS探测器成像过程计算量大，耗费资源多等问题，提供一种低资源消耗的均匀电荷转移实现方法。
[0005]低资源消耗的均匀电荷转移实现方法，该方法由以下步骤实现：
[0006]步骤一、对于全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号，在全周期范围内分别统计出进入敏感区的跳变沿位置，进入敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个敏感区内的跳变沿数量；进入非敏感区域的跳变沿位置，进入非敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个非敏感区内的跳变沿数量；
[0007]对于多光谱谱段的非电荷转移信号，对位置大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置，进行处理；具体过程为：
[0008]将大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置通过计数值复选器进行分时选择，送入数值比较选择器；
[0009]所述数值比较选择器将当前输入的行周期长度、1倍默认的行周期长度、2倍默认的行周期长度、3倍默认的行周期长度进行比较，确定当前行周期长度与默认行周期长度的差值计算新的跳变沿位置；
[0010]步骤二、若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量为0，则在进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，结束；
[0011]若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量大于0，则进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，进入步骤三；进行敏感区域内的跳变沿位置调整；
[0012]步骤三、根据步骤二的计算结果计算最终的跳变沿位置；
[0013]采用一个区域判断器，通过计数值的复选器进行分时选择跳变沿输入，区域的上下边界随输入的全色行周期长度变化，输出该区域内的跳变沿位置数量，该区域内的跳变沿位置的编码值和该区域内的跳变沿位置的具体值。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]1、本专利技术所述的方法，对于乘法和除法运算及跳变沿在区域内数量的统计及编码模块进行复用，可以大大减小资源的使用。
[0016]2、对于多光谱中的非电荷转移信号，首先进行跳变沿位置范围的判断；仅有位置大于1/4多光谱行周期的，才进行处理，其余的直接使用手册提供的初始值，可进一步降低资源的使用率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术高摄像同步性和精细像移补偿的TDICMOS的动态行周期成像系统的原理框图；
[0018]图2为电荷转移信号的跳变沿等倍拉升、平移操作流程图；
[0019]图3为区域判断器的输入输出接口图；
[0020]图4为数据比较选择器的接口图。
具体实施方式
[0021]结合图1至图4说明本实施方式，低资源消耗的均匀电荷转移实现方法，该方法基于高摄像同步性和精细像移补偿的TDICMOS的动态行周期成像系统实现，如图1所示，成像控制器输出主份行周期信号、备份行周期信号和主备标识信号到高分多光谱相机成像单元。高分多光谱相机成像单元中的成像FPGA中包含有行周期处理模块、时序驱动模块等。行周期处理模块根据接收到的主备标识信号，选择使用主份行周期信号或备份行周期信号来产生时序驱动模块所需全色行启动脉冲、多光谱行启动脉冲、全色行周期长度数据和多光谱行周期长度数据。时序驱动模块输出的转移及控制电平信号，经外部的驱动及电平转换电路，转换为转移及控制驱动信号后送给探测器进行正常的工作。输出的探测器的工作时序是在时序驱动模块中产生的，工作时主要依据从行周期模块输入的全色和多光谱行启动脉冲及对应的行周期长度数据。从探测器输出的串行图像数据，经数据训练及整合模块输出顺序并行图像数据到2711模块，最终经数传接口输出。
[0022]电荷转移的具体实现方法为：
[0023]步骤一、首先基于matlab等软件根据不同行周期下获得全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号，在全周期范围内分别统计出进入敏感区的跳变沿位置，进入敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个敏感区内的跳变沿数量；进入非敏感区域的跳变沿位置，进入非敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个非敏感区内的跳变沿数量；
[0024]对于多光谱谱段的非电荷转移信号，对位置大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置，进行处理；具体过程为：
[0025]将大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置通过计数值复选器进行分时选择，送入数值比较选择器；
[0026]所述数值比较选择器将当前输入的行周期长度、1倍默认的行周期长度、2倍默认的行周期长度、3倍默认的行周期长度进行比较，确定当前行周期长度与默认行周期长度的差值计算新的跳变沿位置；
[0027]步骤二、若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量为0，则在进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，结束；
[0028]若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量大于0，则进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，进入步骤三；进行敏感区域内的跳变沿位置调整；
[0029]步骤三、根据步骤二的计算结果计算最终的跳变沿位置；
[0030]采用一个区域判断器，通过计数值的复选器进行分时选择跳变沿输入，区域的上下边界随输入的全色行周期长度变化，输出该区域内的跳变沿位置数量，该区域内的跳变沿位置的编码值和该区域内的跳变沿位置的具体值。
[0031]结合图2说明本实施方式，所有电荷转移信号跳变沿位置的乘除法运算，共用一组乘法器和除法器。乘法器和除法器的输入切换在根据计数值的复选器控制下进行。步骤二中，进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，具体计算过程为：
[0032]将当前的全色行周期长度作为一个乘数送入乘法器，乘法器的另一个乘数通过计数值复选器对各电荷转移信号的默认跳变沿位置进行分时选择，在不同的时刻分别选择各电荷转移信号的默认跳变沿位置；
[0033]乘法器的输出结果作为作为除法器的被除数，除法器的除数为默本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低资源消耗的均匀电荷转移实现方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、对于全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号，在全周期范围内分别统计出进入敏感区的跳变沿位置，进入敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个敏感区内的跳变沿数量；进入非敏感区域的跳变沿位置，进入非敏感区内的跳变沿总数量，进入同一个非敏感区内的跳变沿数量；对于多光谱谱段的非电荷转移信号，对位置大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置，进行处理；具体过程为：将大于1/4多光谱行周期的跳变沿位置通过计数值复选器进行分时选择，送入数值比较选择器；所述数值比较选择器将当前输入的行周期长度、1倍默认的行周期长度、2倍默认的行周期长度、3倍默认的行周期长度进行比较，确定当前行周期长度与默认行周期长度的差值计算新的跳变沿位置；步骤二、若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量为0，则在进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，结束；若进入敏感区内的全色谱段和多光谱谱段的电荷转移信号的跳变沿总数量大于0，则进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，进入步骤三；进行敏感区域内的跳变沿位置调整；步骤三、根据步骤二的计算结果计算最终的跳变沿位置；采用一个区域判断器，通过计数值的复选器进行分时选择跳变沿输入，区域的上下边界随输入的全色行周期长度变化，输出该区域内的跳变沿位置数量，该区域内的跳变沿位置的编码值和该区域内的跳变沿位置的具体值。2.根据权利要求1所述的低资源消耗的均匀电荷转移实现方法，其特征在于：步骤二中，进行跳变沿位置等倍拉升和相对曝光时刻的平移操作，该操作过程通过乘法器、除法器、带比较功能的减法器和计数值复选器；具体计算过程为：将当前的全色行周期长度作为一个乘数送入乘法器，乘法器的另一个乘数通过计数值复选器对各电荷转移信号的默认跳变沿位置进行分时选择，在不同的时刻分别选择各电荷转移信号的默认跳变沿位置；乘法器的输出结果作为作为除法器的被除数，除法器的除数为默认的全色行周期长度；除法器的输出作为带比较功能的减法器的被减数，所述被减数经计数值复选器进行分时选择，在不同的时刻选择|各电荷转移信号的经乘法和除法操作后的跳...

【专利技术属性】
技术研发人员：余达，韩诚山，司国良，刘春香，邵帅，孙铭，张贵祥，
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：