针对星上图像整合电路工作频率过高而造成的成像系统工作不稳定的问题, 讨论了相机结构的改进, 提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现星上时间延迟积分CCD(TDICCD)遥感图像实时合成压缩的方法。介绍了星上多通道遥感图像实时合成压缩的原理。针对TDICCD线阵推扫成像模式的特点, 使用改进的JPEG-LS压缩算法; 通过自适应量化动态地控制码率, 在FPGA硬件平台上实现了图像数据的实时合成压缩。试验验证结果表明, 在无损压缩和2倍压缩时, 系统主时钟从原来的100 MHz分别降低为80 MHz和64 MHz, 整合电路的工作稳定, 恢复图像的峰值信噪比(PSNR)满足大于80 dB的要求。提出算法的存储量小, 处理每行的平均时间为57.5 μs, 小于相机的最小行周期63 μs, 满足实时性要求。本文系统可靠性高, 算法稳定, 实现了星上多通道时间延迟积分CCD相机内部的实时合成压缩。

根据空间推扫式遥感相机CCD的拼接结构, 提出了利用CCD重叠区域的图像指导自动调焦的方法。首先,介绍了空间推扫式遥感相机的CCD拼接结构;根据推扫式成像的特点, 利用具有并行处理数据能力的现场可编程门阵列(FPGA)同时接收多个CCD重叠成像区域的图像数据, 并计算图像质量评价值。然后, 选取图像质量评价值最大的3个重叠区域作为表决调焦方向的依据。最后, 通过实验分析说明了本方法的可行性。试验中, 相机的推扫频率为10 kHz时, 调焦一步的时间为0.2 s, 表明本文的调焦方法具有较好的实时性。提出的方法为空间推扫式遥感相机的在轨自动调焦提供了可行依据。