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申请/专利权人：中国科学院上海技术物理研究所

摘要：本发明属于信息获取和空间红外遥感技术领域，公开了一种空间红外相机参数匹配和重构方法、系统、设备及应用，所述空间红外相机参数匹配和重构方法包括：应用面阵探测器的红外相机，通过调整积分电容、TDI级数、扫描模式进行相机参数的配置，实现大视场的观测，其中进行数据域TDI实现N行数据累加平均后输出1个扫描行，以观测视场和信噪比为评判指标；在观测到预设目标后，通过信息处理单元启动相机重构，重新配置相机参数，将相机扫描模式转入步进凝视模式，扫描镜处于步进工作状态，以信噪比和动态范围为评判指标，使得在该工作模式下相机配置最优，实现一台相机两种工作模式。本发明通过自主重构技术，实现了红外相机搜索和高灵敏度观测一体化。

主权项：1.一种空间红外相机参数匹配和重构方法，其特征在于，所述空间红外相机参数匹配和重构方法通过调整积分电容、TDI级数、扫描模式进行相机参数的配置，实现大视场的观测；其中进行数据域TDI实现N行数据累加平均后输出1个扫描行，以观测视场和信噪比为评判指标；在观测到预设目标后，通过信息处理单元启动相机重构，重新配置相机参数，将相机扫描模式转入步进凝视模式；扫描镜处于步进工作状态，以信噪比和动态范围为评判指标，实现一台相机两种工作模式；所述空间红外相机参数匹配和重构方法包括以下步骤：步骤一，应用多个大面阵探测器的大视场红外相机，开机上电时信息处理模块调用第一存储器即程序存储器中的第一程序，通过一维扫描镜进行光机往复扫描，扫描镜工作模式默认设置为扫描模式；步骤二，当前设置的扫描帧时Tfrm和观测范围W决定扫描速度，扫描速度V决定行扫描周期Tline；积分时间Tintg默认设置为当前行周期Tline下的最大值；步骤三，面阵红外探测器在1个行扫描驻留时间Tline内输出全帧信号或者开窗读出，即M行信号，在探测器的模拟端不进行累加；信号经AD转换后，在数字域进行TDI处理；步骤四，设置TDI级数为N级，N≤M，M为探测器在全帧工作模式或者开窗读出下的最大输出行数，根据扫描方向Dscan，在N个行周期内将N行数据进行缓存和累加，累加后在寄存器进行移位完成信号平均，在1个行扫描驻留时间内，只输出1行数据；扫描方向Dscan换向，则数据缓存和累加的探测器行也随之换向；步骤五，通过地面定标时预先标定的参数组，自行调用第二存储器即参数存储器中的参数，设置探测器积分电容C、TDI级数I，以匹配最佳的动态范围和SNR；步骤六，将图像进行匹配滤波，通过结构元和灰度值差异，识别预定目标；步骤七，目标的图像坐标转换为光机扫描角度，若自主重构功能开启，则红外相机信息处理自行启动重构，调用程序存储器中的第二程序，将大视场红外相机一维扫描镜转向目标所在的角度，不再进行扫描；步骤八，红外相机转入步进凝视工作模式，改变红外探测器的积分时间、积分电容，输出数据不进行累加平均，按预设数据格式进行全帧下传；步骤九，通过地面定标时预先标定的参数组，自行调用第二存储器即参数存储器中的参数，设置探测器积分电容C、TDI级数I，以匹配最佳的动态范围和SNR；步骤十，将配置的参数存入相机第三存储器即数据存储器，红外相机工作时自行调用，同时通过人工干预开启或关闭自主重构功能、退出或者进入面阵凝视工作模式；步骤五中，所述匹配的原则为：当全图中灰度饱和像素超过10％，则进行自适应调节，降低TDI级数I，增加积分电容C，直到饱和像素点低于10％；当全图中最大灰度不超饱和灰度值的50％时，减少积分电容C，增加TDI级数，直到最大灰度值超过饱和灰度值的50％；步骤九中，所述匹配的原则为：当全图中灰度饱和像素超过10％，则进行自适应调节，降低积分时间，增加积分电容C，直到饱和像素点低于10％；当全图中最大灰度不超饱和灰度值的50％时，增加积分时间，若积分时间增加到最大帧周期后仍然不能满足要求，则减少积分电容C，直到最大灰度值超过饱和灰度值的50％。

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百度查询： 中国科学院上海技术物理研究所 空间红外相机参数匹配和重构方法、系统、设备及应用