TDI-CCD的曝光时长优化方法研究

摘要

曝光时长是时间延迟积分电荷耦合器件（Time Delay Integrated Charge Coupled Device, TDI-CCD）成像系统中的重要参数之一，对成像结果的质量有重要影响。为了提升TDI-CCD成像系统的图像像质，提出一种基于梯度的算法，对速度失配条件下TDI-CCD相机的曝光时长参数进行优化。根据光电成像传感器的成像原理，构建关于TDI-CCD的成像数学模型，通过数学方式将图像灰度与曝光时长进行关联。在此基础上，构建关于曝光时长的代价函数，并采用基于梯度的算法对曝光时长参数进行优化。仿真与实验结果表明，所提方法可将两种场景的峰值信噪比分别提升约50%与20%，有效改善了TDI-CCD在速度失配条件下的成像质量，对目标物探测精度的提升具有重要意义。

关键词

计算成像 / 数值优化 / 时间延迟积分 / 曝光时长 / 梯度算法

基金资助

中国博士后科学基金资助项目（2024M752994）; 山西省基础研究计划资助项目（202403021212340）