大视场长焦平面tdi ccd拼接相机最优成像技术研究

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2、」ｔ－－ｓ，畫—Ｊ未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±学位论文原创性声明，，独本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在指导教师的指导下。除文中己经注明引用的内容外立进行研巧工作所取得的成果，本论文不。对本文包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果的研巧做体。，均已在义中确意出重要贡献的个人和集Ｗ明方式标明本人完全巧到

3、。声明的法由本律结果本人承担若：学位论文作者签名辑号０：日期／年月义日／＞＾＾—————————————————————大视场长焦平面TDICCD拼接相机最优成像技术研究—————————————————————ResearchonOptimalImagingTechnologyofMulti-TDICCDAssemblingCamerawithLargeFieldandLongFocalPlane————————————作者姓名：刘妍妍专业名称：仪器科学与技术研究方向：光电成像与检测技术指导教师：高印寒教授学位类别：工学博士培养单位：吉林大学仪器科学与电气工程学

4、院论文答辩日期：2016年5月29日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级北京交通大学主席曹国华教授长春理工大学盲审专家副高级上海交通大学委员韩太林教授长春理工大学盲审专家正高级浙江大学林君教授吉林大学宋传学教授吉林大学高印寒教授吉林大学摘要大视场长焦平面TDICCD拼接相机最优成像技术研究随着国内外航天光学遥感技术的发展，为了能更快速地、高效地、精确地获取地面目标的图像信息，空间光学相机逐步向宽覆盖和高分辨率的方向发展。近几年，离轴三反光学技术与焦平面多CCD拼接技术已经取得了很大的突破，但是也带来了很多问题，比如结构比较

5、复杂，空间尺寸有限，且电路集成度较高，大功率驱动器件比较密集，长时间工作导致焦平面温度上升很快，降低了图像信噪比和成像均匀性，同时长焦平面的准确安装定位也存在着较大困难，此外，在大姿态角推扫成像条件下如何获取高信噪比、高传函和高匹配图像也存在一定的难度，如果这些问题不解决将严重束缚空间光学相机在宽覆盖和高分辨率方向上的发展。论文以大视场长焦平面TDICCD拼接相机作为研究对象，主要进行以下几个方面的研究：长焦平面多通道电路串扰噪声的建模与抑制；焦平面温度分析与散热设计；长焦平面高精度安装定位技术；长焦平面全视场内TDICCD成像参数的最优匹配等。具体研究内容如下：1.详细阐述了多

6、谱段TDICCD的内部结构、TDICCD相机的推扫成像原理、长焦平面TDICCD拼接电路的一致性设计，同时对TDICCD相机成像质量的两大重要评价指标（信噪比和调制传递函数）进行深入地分析，比较全面地涵盖了TDICCD相机的设计、开发和研制过程中各环节对静态传递函数的影响，以及在推扫成像过程中环境因素对动态传递函数的影响。2.长焦平面串扰噪声分析与抑制。长焦平面是由多片TDICCD拼接而成，相互之间存在着串扰噪声，串扰噪声的形态不同、噪声强弱不同，如果分析不正确将很难抑制。本文将结合焦平面多通道TDICCD电路的结构特点，分析串扰噪声引入机理，对实际遇到的串扰噪声进行特性分析和分

7、类，建立串扰噪声模型并定量分析。着重提出串接限流电阻抑制瞬态驱动电流、暗参考像元提取串扰噪声系数两种串扰噪声抑制方法，通过实验验证，串接限流电阻抑制瞬态驱动电流方法对提高信I噪比有显著效果，暗参考像元提取串扰噪声系数方法使响应非均匀性降低到1.8％，和抑制前相比降低了3倍左右，极大地提高了图像质量。3.焦平面温度分析与散热设计。由于焦平面空间尺寸有限，元器件集成度较高、大功率驱动器件布局紧凑，电路长时间工作将会导致焦平面温度上升，最终会影响到相机焦平面成像非均匀性与信噪比。本文将