مزامنة معدل خط كاميرا TDI: كيفية منع ضبابية الصورة وتشوهها وظهور خطوط غير متجانسة

تحقق كاميرا المسح الخطي بتقنية TDI نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية من خلال دمج الشحنة عبر خطوط استشعار متعددة. أثناء حركة الجسم، يجب أن يظل معدل نقل الشحنة متزامنًا بدقة مع إزاحة الجسم في مجال الرؤية؛ وإلا، فإن الإشارة المتراكمة لن تمثل تكاملًا متماسكًا.

 

في الوضع المثالي، يتوافق كل نقل للشحنة بين الخطوط تمامًا مع بكسل واحد من حركة الجسم. لذلك، فإن العلاقة النظرية بين معدل الخط وسرعة المنصة هي:

 

F=V/P′

معدل الخط = سرعة المسرح ÷ تباعد البكسل

F = معدل الخط (هرتز)

V = سرعة المرحلة (مم/ث)

P′ = المسافة الفعالة بين البكسلات في فضاء الكائن (مم)

 

يتم تحديد المسافة الفعالة بين البكسلات في فضاء الجسم (P′) عن طريق التكبير البصري:

 

P′=P/M

المسافة الفعالة بين البكسلات في فضاء الجسم = حجم بكسل الكاميرا ÷ التكبير البصري

P = حجم بكسل الكاميرا (مم)

م = التكبير البصري

 

بدمج المعادلتين نحصل على:

 

F=V*M/P

معدل الخط = سرعة المسرح × التكبير ÷ حجم البكسل

مثال:

بالنسبة لحجم بكسل يبلغ 5 ميكرومتر، وتكبير بمقدار 2×، وسرعة حركة المنصة 100 مم/ث:

100 × 2 ÷ 0.005 = 40000 هرتز

وبالتالي، يجب أن يكون معدل الخط 40 كيلو هرتز للحفاظ على التزامن المناسب.

 

عندما لا يتطابق معدل الخط مع سرعة المنصة، يصبح تسلسل تكامل TDI غير متزامن، مما يتسبب مباشرةً في تشوه هندسي. يُعد هذا التباين السبب الأكثر شيوعًا وأساسية لتشوه الصورة في أنظمة المسح الخطي عالية السرعة.