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全局快门sCMOS图像传感器数字域tdi微光成像技术研究

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全局快门sCMOS图像传感器数字域TDI微光成像技术研究

基于数字域的真彩色tdi-CMOS图像传感器实现方法

2019年红外、遥感技术与应用研讨会暨交叉学科论坛

作者：张元涛柴孟阳孙德新刘银年中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室中国科学院大学中国科学院上海技术物理研究所启东光电遥感中心

为实现高分辨率大动态范围的空间微光成像,提出了基于全局快门科学级互补金属氧化物半导体(sCMOS)图像传感器数字域时间延迟积分(tdi)微光成像方法,推导了数字域tdi成像数据处理方法。然后分析并测试了数字域tdi成像系统信号与噪声传输... 详细信息

为实现高分辨率大动态范围的空间微光成像,提出了基于全局快门科学级互补金属氧化物半导体(sCMOS)图像传感器数字域时间延迟积分(tdi)微光成像方法,推导了数字域tdi成像数据处理方法。然后分析并测试了数字域tdi成像系统信号与噪声传输特性,建立了系统信噪比(SNR)模型。最后开展了数字域tdi微光成像实验,结果表明,本文提出的方法能够明显提高微光成像质量,当数字域tdi积分级数为30时,系统信噪比由未积分的5.04dB提高到19.78dB,同时,所提出的数字域tdi信噪比模型也得到了验证。数字域tdi微光成像技术使得全局快门sCMOS图像传感器具备积分级数连续可调的tdi功能,可实现高分辨率大动态范围微光成像,为空间微光成像系统设计提供了新思路。

关键词：微光成像微光成像仪数字域tdi sCMOS探测器信噪比

来源： cnki会议评论

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传感器与微系统 2013年第4期32卷 88-90,94页

作者：李健李斌桥徐江涛聂凯明高静天津大学电子信息工程学院天津300072

提出一种可以获得RGB模式真彩色图像的时间延迟积分(tdi)型CMOS图像传感器实现方法。将滚筒式曝光应用于tdi技术,采用先累加、后读出的工作方式加快了图像数据读出速度;采用红、绿、蓝三色滤光片循环排列的彩色滤波阵列(CFA)获得真彩色... 详细信息

提出一种可以获得RGB模式真彩色图像的时间延迟积分(tdi)型CMOS图像传感器实现方法。将滚筒式曝光应用于tdi技术,采用先累加、后读出的工作方式加快了图像数据读出速度;采用红、绿、蓝三色滤光片循环排列的彩色滤波阵列(CFA)获得真彩色图像,避免色彩失真;推导并验证了数字域tdi算法。结果表明:tdi级数每增大2倍,图像的峰值信噪比(PSNR)提高3dB。

关键词： CMOS图像传感器滚筒式曝光彩色滤波阵列数字域tdi

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数字域斜模态时间延迟积分技术

液晶与显示 2017年第8期32卷 628-634页

作者：金光宋明珠张贵祥曲宏松陶淑苹首都师范大学北京成像技术高精尖创新中心北京100048 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了实现遥感图像超分辨目的,提出数字域斜模态时间延迟积分(Digital Domain Tilting Model Time Delayed and Integration,DT-tdi)技术。对技术过程所涉及的数字域tdi技术、倾斜采样成像理论、数字域斜模态tdi技术等分别进行分析与研... 详细信息

为了实现遥感图像超分辨目的,提出数字域斜模态时间延迟积分(Digital Domain Tilting Model Time Delayed and Integration,DT-tdi)技术。对技术过程所涉及的数字域tdi技术、倾斜采样成像理论、数字域斜模态tdi技术等分别进行分析与研究。首先,构建通用的数字域tdi模型。之后,利用倾斜采样成像思想,构建适用于不同倾斜角度下的DT-tdi模型。然后,以45°倾角对模型进行实验验证,获取该角度一定姿轨条件下的序列低分辨率图像。最后,通过超分辨算法对具有亚像素位移的低分辨率图像序列进行超分辨重构,获取高分辨率图像。实验结果表明,DT-tdi技术可在不同倾斜模态下进行稳定成像,45°倾角时获取的低分辨率图像亚像素位移误差约15%,基本满足超分辨重构需求。重构后图像分辨率明显提升。

关键词：数字域tdi 斜模态亚像素

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甚高灵敏度红外探测器读出电路研究进展

红外与激光工程 2020年第1期49卷 92-98页

作者：陈虓李立华梁艳胡彦博李敏姚立斌赵长明赵鹏李雯霞昆明物理研究所云南昆明650223 北京理工大学光电学院北京100081

在读出电路有限的像元面积内获得尽可能大的电荷存储量是实现甚高灵敏度红外探测器的关键。基于脉冲频率调制的像元级模数转换(ADC)是实现甚高灵敏度红外探测器读出电路的主要方法,阐述了像元级脉冲频率调制ADC的原理,介绍了美国麻省理... 详细信息

在读出电路有限的像元面积内获得尽可能大的电荷存储量是实现甚高灵敏度红外探测器的关键。基于脉冲频率调制的像元级模数转换(ADC)是实现甚高灵敏度红外探测器读出电路的主要方法,阐述了像元级脉冲频率调制ADC的原理,介绍了美国麻省理工学院林肯实验室、法国CEA-LETI在像元级数字读出电路的研究进展。作为从立体空间拓展电路密度的新技术,介绍了三维读出电路的研究进展。最后介绍了昆明物理研究所甚高灵敏度红外探测器读出电路的研究进展。利用像元级ADC技术和数字域时间延迟积分(tdi)技术,昆明物理研究所研制的长波512×8数字化tdi红外探测器组件,峰值灵敏度达到1.5 mK。

关键词：甚高灵敏度红外探测器像元级ADC 三维读出电路数字域tdi

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轻小型高分辨率星载高光谱成像光谱仪

光学精密工程 2021年第3期29卷 463-473页

作者：樊星皓刘春雨金光刘帅谢运强徐婷婷冯钦评王集中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室吉林长春130033

在小型化成像光谱仪的研制和应用中,如何同时实现轻量化、高地面分辨率和高信噪比是目前亟待突破的技术难题。本文通过将线性渐变滤光片分光技术和数字域时间延迟积分技术相结合,并对镜头进行紧凑化处理,设计了一款工作波段为403~988 n... 详细信息

在小型化成像光谱仪的研制和应用中,如何同时实现轻量化、高地面分辨率和高信噪比是目前亟待突破的技术难题。本文通过将线性渐变滤光片分光技术和数字域时间延迟积分技术相结合,并对镜头进行紧凑化处理,设计了一款工作波段为403~988 nm、平均光谱分辨率为8.9 nm、系统总质量为7 kg的轻小型星载高光谱成像光谱仪。仿真和实验结果表明,该高光谱成像仪能在500 km轨道上得到刈幅宽度为50.5 km、地面分辨率为10 m的高光谱图像,且图像信噪比良好。该成像光谱仪可为微纳卫星获得高分辨率的高光谱图像提供技术支持,推动了我国高光谱遥感探测技术的发展。

关键词：成像光谱仪高地面分辨率复消色差线性渐变滤光片数字域tdi