[发明专利]凝视型数字TDI短波红外微光成像仪及成像方法

权利要求书

1.一种凝视型数字TDI短波红外微光成像仪，包括：短波红外镜头，短波红外LED灯，探测器组件及电子学，图像数据缓存器，带有数字整帧TDI模块的主控系统以及存储与显示装置，其特征在于：

所述图像数据缓存器分为原始图像数据乒乓存储区、叠加图像数据存储区和最终图像数据存储区3个存储分区，其数据位宽需要根据最高TDI级次进行计算，保证容量可以满足叠加图像数据存储要求，存储一帧图像数据需要的空间为存储器位宽与一帧像元数目的乘积，原始图像数据乒乓存储区的大小等同于两帧图像数据的大小，最终图像数据存储区和叠加图像数据存储区的大小等同于一帧图像数据的大小；

所述主控系统是本仪器的主要逻辑控制部分，采用单片机、DSP或FPGA逻辑控制芯片，它的主要职能包括控制短波红外LED灯的开关，控制探测器及电子学工作，实现图像存储与数字整帧TDI的逻辑控制，完成图像输出；

系统工作时，主控系统根据需要控制短波红外LED灯进行补光，目标光信号通过短波红外镜头、探测器组件及电子学完成成像，获取原始图像数据；图像数据由缓存器保存，经数字整帧TDI模块与图像数据缓存器的共同工作后，完成整帧TDI，再经由主控系统将最终图像数据输出至存储与显示设备。

2.一种基于权利要求1所述的凝视型数字TDI短波红外微光成像仪的成像方法，其特征在于包括以下步骤：

1）：主控系统根据需求设置TDI级数n，补偿系数m；

2）：将图像数据缓存器中的所有数据赋值为“0”；

3）：探测器组件及电子学获得1帧图像，将全帧图像存入图像数据缓存器的原始图像数据乒乓存储区；

4）：主控系统读取图像数据缓存器中原始图像数据乒乓存储区以及叠加图像数据存储区中的数据，将对应像元的数据相加，再存入叠加图像数据存储区的相应位置，假设原始图像存储区每个像元的灰度值为A(i,j)，叠加图像存储区每个像元在进行该步骤前的灰度值为B(i,j)，完成该步骤后的灰度值为C(i,j)，其中i和j分别代表面阵探测器的行列号，该步骤满足：

C(i,j)=A(i,j)+B(i,j)；

5）：重复步骤3）和步骤4）共n次，则此时全帧图像共进行了n次叠加，存储在图像数据缓存器中的叠加图像数据存储区中；

6）：主控系统从图像数据缓存器的叠加图像数据存储区读取步骤5）中得到的叠加图像，将每个像元的灰度值都除以补偿系数m，得到最终图像数据，存入图像数据缓存器中的最终图像数据存储区。