高速红外TDI图像采集系统设计

赵云峰，韩 冰，陈 忻，马 贝，夏 晖，饶 鹏

高速红外TDI图像采集系统设计

赵云峰，韩 冰，陈 忻，马 贝，夏 晖，饶 鹏

（中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083）

图像采集系统在红外时间延迟积分（Time Delay Integration，TDI）相机开发前期的验证与测试阶段发挥重要作用。介绍了一套以PXI硬件平台和LabVIEW软件平台为基础开发的图像采集系统。该系统采用模块化、多线程设计，具有高速数据采集和处理的能力。实验结果表明，系统最高达到约120Mbps的数据采集率，可完成8级TDI图像的高速实时处理与显示。该系统实现了对新型640×8中波红外数字式TDI探测器的数据获取，对新型探测器的应用有重要的技术支撑作用。

红外TDI；图像采集；LabVIEW；PXI

0 引言

TDI技术具有在不牺牲空间分辨率和成像系统工作速度的情况下获得高灵敏度的特性，在空间红外遥感领域应用广泛[1]。例如，EarthCARE卫星上的多谱段成像仪、美国的中波TDI多光谱成像仪（MTIS）以及SBIRS HEO等预警卫星均采用了红外TDI技术[2-3]。

在红外TDI系统开发前期的验证与测试阶段，需要搭建图像采集系统，以便进行各项测试与成像实验[4]。大量的测试实验和较短的开发时间要求图像采集系统需具备可靠性高、易于开发、扩展性强和灵活性高的特点。PXI硬件平台具有高带宽低延时、可重配置和高可扩展性的优点。与PXI硬件平台配套的LabVIEW软件平台使用图形化语言编程，界面直观友好，易于学习，包含大量图像处理、数学运算和测试测量的工具包，可方便、快速地搭建系统，极大地提高了编程效率[5-6]。因此，本文中的图像采集系统以PXI硬件平台和LabVIEW软件平台为基础开发。……