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JPH0113785B2 - - Google Patents
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JPH0113785B2 - - Google Patents

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JPH0113785B2
JPH0113785B2 JP57175019A JP17501982A JPH0113785B2 JP H0113785 B2 JPH0113785 B2 JP H0113785B2 JP 57175019 A JP57175019 A JP 57175019A JP 17501982 A JP17501982 A JP 17501982A JP H0113785 B2 JPH0113785 B2 JP H0113785B2
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imaging
signal
charge
radiometer
receiving section
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Tatsushi Kuwano
Riichi Nakura
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/45Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from two or more image sensors being of different type or operating in different modes, e.g. with a CMOS sensor for moving images in combination with a charge-coupled device [CCD] for still images

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子走査撮像方式に関し、特に特定の
相対速度で相対的な運動関係にある撮像対象を撮
像する、一次元電荷結合デバイスを備える電子走
査撮像方式において、取得される撮像信号の信号
対雑音比を改善する電子走査撮像方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to electronic scanning imaging systems, and more particularly to electronic scanning imaging systems that include a one-dimensional charge-coupled device for imaging objects in relative motion at a specific relative velocity. The present invention relates to an electronic scanning imaging method that improves the signal-to-noise ratio of an imaging signal.

従来、例えば人工衛星に一次元電荷結合デバイ
スにより形成される放射計受光部を備える放射計
を搭載し、所定の地表面を観測するための撮像信
号を取得する電子走査撮像方式においては、前記
放射計に要求される地表面における撮像分解能の
向上という課題に対応して、前記放射計の重量が
大幅に増大するという問題が介在している。今撮
像対象の地表面における分解能に対応する画素の
一辺の寸法(以下画素寸法という)をaとし、前
記人工衛星の対地速度をVとすると、前記放射計
の光学系を介して、前記画素から前記放射計の電
荷結合デバイスの単位受光素子に受光する光量P
は、P∝a3/Vにて表わされる。即ち、地表面に
おける分解能向上にともない、前記電荷結合デバ
イスにおける受光量は、分解能に対応する画素寸
法aの3乗に比例して低下してゆく。この光電変
換にかかわる感度の低下を改善するために、従来
は前記放射計の光学系の口径を大きくして、前記
電荷結合デバイスにおける受光量を増加させる方
法がとられている。前記光学系の口径をDとする
と、前記電荷結合デバイスにおける受光量を分解
能に関せず一定に保持し、光電変換感度を維持す
るためには、D∝a-3/2の関係において、画素寸
法aの値を小さくするにともない、光学系Dの値
を大きくすれば良い。この光学系の口径を大きく
することが、前記光学系の重量および寸法、ひい
ては前記放射計の重量および寸法を大幅に増大さ
せる問題につながつている。即ち、従来の電子走
査撮像方式においては、撮像対象に関する撮像分
解能向上にともなう光電変換感度の低下を改善す
る手段として、前記放射計の光学系の口径を大き
くする方法を用いているために、前記放射計の重
量および寸法が大幅に増大するという欠点があ
る。
Conventionally, for example, in an electronic scanning imaging method in which a radiometer equipped with a radiometer light receiving section formed by a one-dimensional charge-coupled device is mounted on an artificial satellite to obtain an imaging signal for observing a predetermined ground surface, the radiation In response to the problem of improving the imaging resolution on the earth's surface required of the radiometer, there is a problem in that the weight of the radiometer increases significantly. If the dimension of one side of a pixel (hereinafter referred to as pixel dimension) corresponding to the resolution on the ground surface of the current imaging target is a, and the ground speed of the artificial satellite is V, then from the pixel through the optical system of the radiometer, The amount of light P received by the unit light receiving element of the charge-coupled device of the radiometer
is expressed as P∝a 3 /V. That is, as the resolution at the ground surface improves, the amount of light received by the charge-coupled device decreases in proportion to the cube of the pixel dimension a corresponding to the resolution. In order to improve this decrease in sensitivity related to photoelectric conversion, conventional methods have been used to increase the aperture of the optical system of the radiometer to increase the amount of light received by the charge-coupled device. Assuming that the aperture of the optical system is D, in order to keep the amount of light received by the charge-coupled device constant regardless of the resolution and maintain the photoelectric conversion sensitivity, the pixel must be adjusted in the relationship D∝a -3/2 . As the value of the dimension a is decreased, the value of the optical system D may be increased. Increasing the aperture of this optical system has led to the problem of significantly increasing the weight and size of the optical system and thus the weight and size of the radiometer. That is, in the conventional electronic scanning imaging method, a method of increasing the aperture of the optical system of the radiometer is used as a means to improve the decrease in photoelectric conversion sensitivity due to improvement in the imaging resolution of the imaging target. The disadvantage is that the weight and size of the radiometer is significantly increased.

本発明の目的は上記の欠点を除去し、前記放射
計に備えられている放射計受光部を複数の一次元
電荷結合デバイスにより形成し、同一の撮像対象
区分に対応して得られる特定個数の前記一次元電
荷結合デバイスからの撮像信号出力を同期加算す
ることにより、撮像分解能の向上にともなう光電
変換感度の低下を改善する電子走査撮像方式を提
供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to form a radiometer light receiving section provided in the radiometer by a plurality of one-dimensional charge-coupled devices, to obtain a specific number of charge-coupled devices corresponding to the same imaging target segment. An object of the present invention is to provide an electronic scanning imaging method that improves the decrease in photoelectric conversion sensitivity that accompanies improvement in imaging resolution by synchronously adding the imaging signal outputs from the one-dimensional charge-coupled device.

本発明の電子走査撮像方式は、電荷結合デバイ
スを光電変換素子として備え、撮像対象に対して
所定の相対速度で移動する放射計受光部により前
記撮像対象を撮像する電子走査撮像方式におい
て、前記撮像対象に対向する所定の面内に所定の
配列間隔において配置され所定の周期の電子走査
を介して撮像信号を出力するn(1より大きい整
数)個の一次元電荷結合デバイスにより形成され
る放射計受光部と、前記一次元電荷結合デバイス
のそれぞれから一電子走査ごとに出力される前記
撮像信号Si(i=1,2,…,n)に対して前記
所定の相対速度ならびに前記所定の配列間隔に関
連する特定時間Tを基準としてそれぞれ順次(n
−i)Tに相当する遅延時間を付与して出力する
撮像信号遅延手段と、前記撮像信号遅延手段から
出力される撮像信号を同一の撮像対象区分ごとに
同期加算する撮像信号加算手段とを備えて構成さ
れる。
The electronic scanning imaging system of the present invention includes a charge-coupled device as a photoelectric conversion element and images the imaging target using a radiometer light receiving section that moves at a predetermined relative speed with respect to the imaging target. A radiometer formed by n (an integer greater than 1) one-dimensional charge-coupled devices arranged at a predetermined array interval in a predetermined plane facing an object and outputting imaging signals through electronic scanning with a predetermined period. The predetermined relative speed and the predetermined arrangement interval with respect to the image pickup signal Si (i=1, 2, ..., n) output from each of the light receiving section and the one-dimensional charge-coupled device for each electron scan. (n
-i) comprising: an imaging signal delaying means for adding and outputting a delay time corresponding to T; and an imaging signal adding means for synchronously adding the imaging signals output from the imaging signal delaying means for each of the same imaging target classifications. It consists of

以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の電子走査撮像方式の動作説明
用の概念ブロツク図で、前記放射計に含まれてい
る放射計受光部が3個の一次元電荷結合デバイス
(以下電荷結合デバイスという)を備える場合に
相当している。また第2図には、本発明の運用形
態説明用として、前記放射計受光部と撮像対象領
域との間の相互関係の概念図を示す。第2図にお
いて放射計に含まれる放射計受光部25は所定の
距離を置いて撮像対象領域101と対向しており
所定の相対速度において移動しながら撮像する。
今説明上放射計受光部25が所定の方向100に
沿う特定の相対速度で移動し、放射計受光部25
を形成する3個の電荷結合デバイス1―1〜3に
おける光電変換作用と電子走査とを介して、撮像
対象領域101にかかわる撮像信号を取得する場
合を考えると、放射計受光部25が移動して、放
射計受光部25を形成する電荷結合デバイス1―
1が撮像領域区分Aに対応する位置に到来する
と、その時点に対応する電子走査を介して、撮像
領域区分Aに対応する撮像信号S1(A)が電荷結合デ
バイス1―1より出力される。なお、第2図にお
いて、wは撮像対象領域101における放射計受
光部25の走査幅である。更に前記特定時間Tが
経過すると、電荷結合デバイス1―1および1―
2はそれぞれ撮像領域区分BおよびAに対応する
位置に到来する。この時点において電子走査を介
して、撮像領域区分Bに対応する撮像信号S1(B)が
電荷結合デバイス1―1より出力され、撮像領域
区分Aに対応する撮像信号S2(A)が電荷結合デバイ
ス1―2より出力される。以下同様の動作過程を
通じて、次の電子走査周期の時点においては電荷
結合デバイス1―1,1―2および1―3より
は、それぞれS1(C),S2(B)およびS3(A)の撮像信号が
出力され、更にその次の時点においては電荷結合
デバイス1―1,1―2および1―3よりは、そ
れぞれS1(D),S2(C)およびS3(B)の撮像信号が出力さ
れる。第3図aには放射計受光部25を形成する
各電荷結合デバイスに対応する撮像領域区分A,
B,C,D.E.F,…を、横軸に時間軸を設定して
示している。
FIG. 1 is a conceptual block diagram for explaining the operation of the electronic scanning imaging system of the present invention, in which the radiometer light receiving section included in the radiometer has three one-dimensional charge-coupled devices (hereinafter referred to as charge-coupled devices). This corresponds to the case of preparing. Further, FIG. 2 shows a conceptual diagram of the mutual relationship between the radiometer light receiving section and the imaging target area for explaining the operation mode of the present invention. In FIG. 2, a radiometer light receiving section 25 included in the radiometer faces the imaging target area 101 at a predetermined distance, and images the area while moving at a predetermined relative speed.
In the present description, the radiometer light receiving section 25 moves at a specific relative speed along a predetermined direction 100, and the radiometer light receiving section 25 moves at a specific relative speed along a predetermined direction 100.
Considering the case where an imaging signal related to the imaging target area 101 is acquired through the photoelectric conversion action and electronic scanning in the three charge-coupled devices 1-1 to 1-3 forming the The charge-coupled device 1- forming the radiometer light receiving section 25
1 arrives at the position corresponding to the imaging area division A, an imaging signal S 1 (A) corresponding to the imaging area division A is output from the charge-coupled device 1-1 through electronic scanning corresponding to that point in time. . Note that in FIG. 2, w is the scanning width of the radiometer light receiving section 25 in the imaging target region 101. Furthermore, when the specific time T elapses, the charge coupled devices 1-1 and 1-
2 arrive at positions corresponding to imaging area divisions B and A, respectively. At this point, through electronic scanning, the image pickup signal S 1 (B) corresponding to the image pickup area section B is output from the charge-coupled device 1-1, and the image pickup signal S 2 (A) corresponding to the image pickup area section A is charged. It is output from the coupling device 1-2. Thereafter, through the same operation process, at the time of the next electron scanning period, charge coupled devices 1-1, 1-2 and 1-3 have S 1 (C), S 2 (B) and S 3 (A ) is output, and at the next time point, charge coupled devices 1-1, 1-2 and 1-3 output S 1 (D), S 2 (C) and S 3 (B), respectively. An imaging signal of is output. FIG. 3a shows imaging area divisions A corresponding to each charge-coupled device forming the radiometer light receiving section 25,
B, C, DEF,... are shown with the time axis set on the horizontal axis.

前述のような本発明の運用形態に対応して、第
1図の本発明の概念ブロツク図について説明する
と、放射計受光部25に含まれる電荷結合デバイ
ス1―1から出力される撮像領域区分Aに対応す
る撮像信号S1(A)は、撮像信号遅延手段26を形成
する遅延回路2―1を経由して、前記特定時間T
の2倍(2T)に対応する遅延時間を付与されて
撮像信号S′1(A)として撮像信号加算手段3に入力
される。更に特定時間Tの経過後の時点において
は、撮像領域区分Bに対応する撮像信号S1(B)が電
荷結合デバイス1―1から出力され、遅延回路2
―1を経由して前記2Tに対応する遅延時間を付
与されて撮像信号S′1(B)として撮像信号加算手段
3に入力されるとともに、同時に撮像領域区分A
に対応する撮像信号S2(A)が電荷結合デバイス1―
2から出力され、遅延回路2―2を経由して前記
特定時間Tに対応する遅延時間を付与されて撮像
信号S′2(A)として撮像信号加算手段3に入力され
る。そして、更に特定時間Tの経過後の時点にお
いては、撮像領域区分Cに対応する撮像信号S1(C)
が電荷結合デバイス1―1から出力され、遅延回
路2―1を経由して前記2Tに対応する遅延時間
を付与されて撮像信号S′1(C)として撮像信号加算
手段3に入力されるとともに、同時に撮像領域区
分Bに対応する撮像信号S2(B)が電荷結合デバイス
1―2から出力され、遅延回路2―2を経由して
前記Tに対応する遅延時間を付与されて撮像信号
S′2(B)として撮像信号加算手段3に入力され、且
つ、撮像領域区分Aに対応する撮像信号S3(A)が電
荷結合デバイス1―3から出力され、遅延回路を
経由することなく撮像信号加算手段3に入力され
る。以下同様の動作過程を介して、順次撮像領域
区分A,B,C,D,E.F,…に対応して、3個
の電荷結合デバイス1―1〜3より出力される撮
像信号に関して、電荷結合デバイス1―1,1―
2および1―3からの出力に対し、それぞれ前記
2T、Tおよび0に対応する遅延時間を付与して
撮像信号加算手段3において同期加算する。かゝ
る操作を介して3個の電荷結合デバイス1―1〜
3の撮像信号を同期加算することにより、同一の
撮像領域区分に対応する撮像信号が3組同期加算
されることとなる。この状況を図示したのが第3
図bで、図において横軸は時間を示し、縦軸の
X1,Y1,X2,Y2,X3およびZは、それぞれ第1
図に示される信号参照点を示している。第3図b
においてX1即ち電荷結合デバイス1―1の出力
における信号参照点においては、撮像信号はS1
(A),S1(B),S1(C),S1(D),…と続き、遅延回路2―
1の出力における信号参照点Y1においては、前
記2Tに対応する遅延時間を付与されてS′1(A),S′1
(B),S′1(C),S′1(D),…という時系列信号となる。
また電荷結合デバイス1―2の出力における信号
参照点X2においては、前記S1(A)より前記特定時
間Tに対応する時間遅れを付与されたA2(A),S2
(B),S3(C),…という時系列信号として表示され、
信号参照点Y2においては、前記Tに対応する時
間遅れで、S′2(A),S′2(B),S′2(C),…として表示

れている。電荷結合デバイス1―3の信号参照点
X3についても同様にS3(A),S3(B),S3(C),…とし
て示されている。第1図の撮像信号加算手段3の
出力における信号参照点Zにおいては、各電荷結
合デバイスから出力される同一撮像領域区分に対
応する撮像信号がΣ(A),Σ(B),Σ(C),…として表
示されているが、これらの加算信号は明らかに次
式で表わすことができる。
Corresponding to the operational mode of the present invention as described above, the conceptual block diagram of the present invention shown in FIG. 1 will be explained. The imaging signal S 1 (A) corresponding to
A delay time corresponding to twice (2T) is given to the image signal S' 1 (A) and the signal is inputted to the image signal addition means 3 as the image signal S' 1 (A). Further, at a time point after the specific time T has elapsed, the imaging signal S 1 (B) corresponding to the imaging area classification B is output from the charge coupled device 1-1, and the delay circuit 2
-1, and is given a delay time corresponding to the above-mentioned 2T and input to the image signal addition means 3 as the image signal S' 1 (B), and at the same time, the image signal S' 1 (B) is inputted to the image signal addition means 3, and at the same time
The image signal S 2 (A) corresponding to the charge-coupled device 1-
2, is given a delay time corresponding to the specific time T via a delay circuit 2-2, and is input to the image signal addition means 3 as an image signal S' 2 (A). Further, at a point after the elapse of the specific time T, the imaging signal S 1 (C) corresponding to the imaging area classification C is
is outputted from the charge-coupled device 1-1, given a delay time corresponding to the above 2T via the delay circuit 2-1, and inputted to the imaging signal adding means 3 as an imaging signal S' 1 (C). , At the same time, an imaging signal S 2 (B) corresponding to the imaging area classification B is output from the charge coupled device 1-2, and is given a delay time corresponding to the T via the delay circuit 2-2 to become an imaging signal.
The image signal S' 2 (B) is input to the image signal addition means 3, and the image signal S 3 (A) corresponding to the image area classification A is output from the charge coupled device 1-3, without passing through a delay circuit. The image signal is inputted to the image signal addition means 3. Thereafter, through the same operation process, charge coupling is performed regarding the imaging signals output from the three charge coupled devices 1-1 to 1-3, corresponding to the imaging area divisions A, B, C, D, EF, . . . Device 1-1,1-
For the outputs from 2 and 1-3, respectively,
Delay times corresponding to 2T, T and 0 are given, and the image pickup signal adding means 3 performs synchronous addition. Through such operations, three charge-coupled devices 1-1~
By synchronously adding the three imaging signals, three sets of imaging signals corresponding to the same imaging area division are synchronously added. The third diagram illustrates this situation.
In Figure b, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents time.
X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 , X 3 and Z are the first
3 shows the signal reference points shown in the figure. Figure 3b
At the signal reference point at X 1 , i.e. the output of the charge-coupled device 1-1, the imaging signal is S 1
(A), S 1 (B), S 1 (C), S 1 (D), etc. Delay circuit 2 -
At the signal reference point Y 1 at the output of 1, S' 1 (A), S' 1 is given a delay time corresponding to the above 2T.
(B), S′ 1 (C), S′ 1 (D), etc. are the time series signals.
Furthermore, at the signal reference point X 2 at the output of the charge-coupled device 1-2, A 2 (A), S 2 which has been given a time delay corresponding to the specific time T from the S 1 (A)
(B), S 3 (C), ... is displayed as a time series signal,
At the signal reference point Y 2 , the time delays corresponding to T are indicated as S' 2 (A), S' 2 (B), S' 2 (C), . . . . Signal reference points for charge-coupled devices 1-3
Similarly, X 3 is also shown as S 3 (A), S 3 (B), S 3 (C), ... At the signal reference point Z at the output of the image signal addition means 3 in FIG. ), ..., these added signals can clearly be expressed by the following equation.

Σ(A)=S′1(A)+S′2(A)+S3(A) Σ(B)=S′1(B)+S′2(B)+S3(B) Σ(C)=S′1(C)+S′2(C)+S3(C) 以下、Σ(D),Σ(E)等についても同様である。即
ち、3個の電荷結合デバイスが放射計受光部に備
えられている場合には、一電子走査分に対応する
特定の撮像領域区分に対する撮像信号は、前記
2Tに対応する時間遅れにおいて、3倍に加算さ
れて第1図における端子51から出力される。一
般に前記電荷結合デバイスの個数をnとした場合
には、前記電荷結合デバイスから出力される一電
子走査分に対応する特定の撮像領域区分に対する
撮像信号は、(n−1)Tの時間遅れでn倍に加
算されて出力される。今特定の撮像領域区分Aに
対応する撮像信号について見ると、電荷結合デバ
イスがn個の場合、撮像信号加算手段3の入力段
階におけるn個の撮像信号の信号対雑音比を
SA/N(電圧比)とすると、撮像信号加算手段3
の出力における信号対雑音比は次式にて表わされ
る。
Σ(A)=S′ 1 (A)+S′ 2 (A)+S 3 (A) Σ(B)=S′ 1 (B)+S′ 2 (B)+S 3 (B) Σ(C)=S ′ 1 (C)+S′ 2 (C)+S 3 (C) The same applies to Σ(D), Σ(E), etc. below. That is, when three charge-coupled devices are included in the radiometer light receiving section, the imaging signal for a specific imaging area segment corresponding to one electron scan is
At a time delay corresponding to 2T, the resultant signal is added three times and outputted from the terminal 51 in FIG. Generally, when the number of charge-coupled devices is n, an imaging signal for a specific imaging area segment corresponding to one electron scan outputted from the charge-coupled device is transmitted with a time delay of (n-1)T. It is added n times and output. Now looking at the imaging signals corresponding to the specific imaging area division A, if there are n charge-coupled devices, the signal-to-noise ratio of the n imaging signals at the input stage of the imaging signal addition means 3 is
If S A /N (voltage ratio), then the imaging signal addition means 3
The signal-to-noise ratio at the output of is expressed by the following equation.

即ち、n個の電荷結合デバイスを利用して、n
個の撮像信号を同期加算することにより、信号対
雑音比は電圧比で√倍に改善され、電力比でn
倍に改善される。
That is, using n charge-coupled devices, n
By synchronously adding up imaging signals, the signal-to-noise ratio is improved by a factor of √ in the voltage ratio and n
Improved twice.

次に本発明の第1の実施例について、第5図を
参照して説明する。第5図に示される本発明の電
子走査撮像方式は、放射計受光部が3個の電荷結
合デバイスを備える場合に相当し、それぞれに光
電変換部4―1〜3、トランスフア・ゲート5―
1〜3およびシフト・レジスタ6―1〜3を含む
電荷結合デバイス7―1〜3と、増幅回路8―1
〜3と、AD変換回路9―1〜3と、タイミング
発生回路10と、メモリ回路11―1〜2と、同
期加算回路12とを備えている。電荷結合デバイ
ス7―1〜3においては、それぞれの光電変換部
4―1〜3における受光量が電荷に変換されて、
タイミング発生回路10よりトランスフア・ゲー
ト5―1〜3に入力されるリセツト・パルスと、
タイミング発生回路10よりシフト・レジスタ6
―1〜3に入力されるクロツク・パルスを介し
て、一電子走査ごとに撮像信号がそれぞれのシフ
ト・レジスタ6―1〜3より、それぞれに対応す
る増幅回路8―1〜3に出力される。増幅回路9
―1〜3により増幅された前記撮像信号は、AD
変換回路9―1〜3においてそれぞれAD変換さ
れ、AD変換回路9―1および9―2の出力は、
それぞれメモリ回路11―1および11―2に入
力されて蓄積され、AD変換回路9―3の出力は
直接に同期加算回路12に入力される。メモリ回
路11―1においては、前記撮像信号は、タイミ
ング発生回路10から入力される開始時間の制御
されたクロツク・パルスにより、前記特定時間T
の遊び時間を置いて読み出され、見掛上前記2T
に対応する時間遅れで同期加算回路12に入力さ
れる。同様にメモリ回路11―2においても、前
記撮像信号は、タイミング発生回路10から入力
されるクロツク・パルスに制御されて、前記Tに
対応する時間遅れで読み出され同期加算回路12
に入力される。即ち、第1の実施例においては撮
像信号遅延手段としてメモリ回路を用い、同一の
撮像領域区分に対応する3個の撮像信号を同期加
算回路12において加算し、信号対雑音比を改善
したデジタル撮像信号を端子52より出力する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electronic scanning imaging system of the present invention shown in FIG. 5 corresponds to a case where the radiometer light receiving section includes three charge-coupled devices, each of which includes a photoelectric conversion section 4-1 to 3, a transfer gate 5-3, and a transfer gate 5-3.
charge-coupled devices 7-1 to 7-3 including shift registers 1 to 3 and shift registers 6-1 to 3; and an amplifier circuit 8-1.
-3, AD conversion circuits 9-1 to 9-3, a timing generation circuit 10, memory circuits 11-1 to 11-2, and a synchronous addition circuit 12. In the charge-coupled devices 7-1 to 3, the amount of light received by the respective photoelectric conversion units 4-1 to 3 is converted into charges,
A reset pulse input from the timing generation circuit 10 to the transfer gates 5-1 to 5-3;
Shift register 6 from timing generation circuit 10
-1 to 3, an imaging signal is output from each shift register 6-1 to 6-3 to the corresponding amplifier circuit 8-1 to 8-3 for each electronic scan. . Amplification circuit 9
- The imaging signal amplified by AD
The conversion circuits 9-1 to 9-3 perform AD conversion, and the outputs of the AD conversion circuits 9-1 and 9-2 are as follows:
The signals are input to the memory circuits 11-1 and 11-2 and stored therein, respectively, and the output of the AD conversion circuit 9-3 is directly input to the synchronous addition circuit 12. In the memory circuit 11-1, the image pickup signal is inputted from the timing generation circuit 10 by a clock pulse whose start time is controlled, so that the image signal is generated at the specific time T.
The play time is read out, and the apparent 2T
The signal is input to the synchronous addition circuit 12 with a time delay corresponding to . Similarly, in the memory circuit 11-2, the image signal is read out with a time delay corresponding to the T under the control of the clock pulse inputted from the timing generation circuit 10.
is input. That is, in the first embodiment, a memory circuit is used as the imaging signal delay means, three imaging signals corresponding to the same imaging area division are added in the synchronous addition circuit 12, and the signal-to-noise ratio is improved. A signal is output from the terminal 52.

次に本発明の第2の実施例について、第6図を
参照して説明する。第6図に示される本発明の電
子走査撮像方式は、第1の実施例の場合と同様
に、放射計受光部が3個の電荷結合デバイスを備
える場合に相当し、電荷結合デバイス13―1〜
3と、増幅回路14―1〜3と、タイミング発生
回路15と、AD変換回路16―1〜3と、マル
チプレクサ17と、送信手段18と、受信手段1
9と、デマルチプレクサ20と、タイミング回路
21と、メモリ回路22―1〜2と、同期加算回
路23とを備えている。電荷結合デバイス13―
1〜3から一電子走査ごとに出力される撮像信号
が、増幅回路14―1〜3を経由してAD変換回
路16―1〜3においてそれぞれAD変換される
までの動作については、前述の第1の実施例の場
合と同様である。AD変換回路16―1〜3から
出力されるデジタル撮像信号は、マルチプレクサ
17に入力されて多重化された後、送信手段18
に送出される。送信手段18は変調器,送信機お
よびアンテナ等を備えており、マルチプレクサ1
7より入力される多重化撮像信号により所定の高
周波信号を変調して対向する受信手段19に送信
する。受信手段19はアンテナ受信復調器等を備
えており、送信手段18より送られてくる前記高
周波信号を受信復調して前記多重化撮像信号およ
びタイミング信号等を出力する。前記タイミング
信号はタイミング回路21に入力されて、クロツ
ク・パルスを含む所定のタイミング信号を発生す
る。また前記多重化撮像信号は、デマルチプレク
サ20に入力され、タイミング回路21からデマ
ルチプレクサ20に入力されるタイミング信号に
制御されて、前記3個の電荷結合デバイス13―
1〜3のそれぞれに対応する撮像信号として出力
され、それぞれメモリ回路22―1,22―2お
よび同期加算回路23に入力される。電荷結合デ
バイス13―1に対応する撮像信号がメモリ回路
22―1を経由して前記2Tに対応する時間遅れ
で同期加算回路23に入力され、また電荷結合デ
バイス13―2に対応する撮像信号がメモリ回路
22―2を経由して前記Tに対応する時間遅れで
同期加算回路23に入力される動作過程について
も、前記第1の実施例の場合と同様である。即
ち、第2の実施例においては、電荷結合デバイス
を備える放射計受光部および関連機器と、撮像信
号遅延手段および撮像信号加算手段との間が空間
的に遊離している状態において、送信手段および
受信手段を備えることにより、同一の撮像領域区
分に対応する3個の撮像信号を同期加算回路23
において加算し、信号対雑音比を改善したデジタ
ル撮像信号を端子53から出力することができ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electronic scanning imaging method of the present invention shown in FIG. 6 corresponds to the case where the radiometer light receiving section includes three charge-coupled devices, as in the case of the first embodiment, and the charge-coupled device 13-1 ~
3, amplifier circuits 14-1 to 3, timing generation circuit 15, AD conversion circuits 16-1 to 3, multiplexer 17, transmitting means 18, and receiving means 1
9, a demultiplexer 20, a timing circuit 21, memory circuits 22-1 and 22-2, and a synchronous addition circuit 23. Charge coupled device 13-
The operation until the imaging signals outputted from 1 to 3 for each electronic scan are AD converted in the AD conversion circuits 16-1 to 16-3 via the amplifier circuits 14-1 to 14-3, respectively, is described in the above-mentioned section. This is similar to the case of the first embodiment. The digital imaging signals output from the AD conversion circuits 16-1 to 16-3 are input to the multiplexer 17 and multiplexed, and then sent to the transmitting means 18.
will be sent to. The transmitting means 18 includes a modulator, a transmitter, an antenna, etc., and a multiplexer 1
A predetermined high frequency signal is modulated by the multiplexed imaging signal input from 7 and transmitted to the opposing receiving means 19. The receiving means 19 includes an antenna receiving demodulator and the like, receives and demodulates the high frequency signal sent from the transmitting means 18, and outputs the multiplexed imaging signal, timing signal, etc. The timing signal is input to a timing circuit 21 which generates a predetermined timing signal including clock pulses. Further, the multiplexed imaging signal is input to a demultiplexer 20, and controlled by a timing signal input from a timing circuit 21 to the demultiplexer 20, the three charge-coupled devices 13--
It is output as an imaging signal corresponding to each of 1 to 3, and input to the memory circuits 22-1, 22-2 and the synchronous addition circuit 23, respectively. The imaging signal corresponding to the charge-coupled device 13-1 is inputted to the synchronous addition circuit 23 via the memory circuit 22-1 with a time delay corresponding to the 2T, and the imaging signal corresponding to the charge-coupled device 13-2 is inputted to the synchronous addition circuit 23 with a time delay corresponding to 2T. The operation process in which the signal is input to the synchronous addition circuit 23 via the memory circuit 22-2 with a time delay corresponding to the T is also the same as in the first embodiment. That is, in the second embodiment, the transmitting means and By providing the receiving means, three imaging signals corresponding to the same imaging area division can be synchronized by the synchronous addition circuit 23.
A digital imaging signal with an improved signal-to-noise ratio can be output from the terminal 53.

また、第4図に示されるグラフは、電荷結合デ
バイスを備える放射計受光部の使用波長に対する
受光感度の特性の一例を示す。第4図より分るよ
うに、電荷結合デバイスの受光感度は使用波長に
より異なる。実際に放射計受光部を用いて被撮像
対象を撮像する場合には、前記被撮像対象の物性
的特性により、前記放射受光部にて受光するレベ
ルに使用波長に関連する特徴的な相異性が見られ
るため、この現象を利用して使用波長域を数バン
ドに分割し、それぞれの分割されたバンドにおい
て被撮像対象を撮像し、それぞれに得られた撮像
信号を所定の手法により処理することにより、前
記被撮像対象についての分析を行うことが多く実
施されている。この場合、前述のように、使用波
長域を数バンドに分割するにあたり、各バンドに
ついて前記放射計受光部の受光感度が同等レベル
であることが望ましい。このためには、第4図に
おいて、0.5〜0.6ミクロンおよび0.9〜1.1ミクロ
ンの波長域における受光感度を改善することが肝
要となる。このための方策として、本発明を適用
し、低受光感度の波長域の撮像信号に対する同期
加算数を相対的に多くして、第4図に示される受
光感度特性を補正することも可能である。
Further, the graph shown in FIG. 4 shows an example of the characteristics of the light receiving sensitivity with respect to the used wavelength of the radiometer light receiving section including the charge-coupled device. As can be seen from FIG. 4, the light receiving sensitivity of the charge-coupled device differs depending on the wavelength used. When actually imaging an object using a radiometer light receiving section, due to the physical characteristics of the object, the level of light received by the radiation receiving section has a characteristic difference related to the wavelength used. Therefore, by taking advantage of this phenomenon, the wavelength range used is divided into several bands, the target is imaged in each divided band, and the imaged signals obtained in each are processed using a predetermined method. , analysis of the imaged object is often performed. In this case, as described above, when dividing the used wavelength range into several bands, it is desirable that the light receiving sensitivity of the radiometer light receiving section be at the same level for each band. For this purpose, it is important to improve the light receiving sensitivity in the wavelength ranges of 0.5 to 0.6 microns and 0.9 to 1.1 microns in FIG. 4. As a measure for this purpose, it is also possible to apply the present invention and relatively increase the number of synchronous additions to the imaging signal in the wavelength range of low light-receiving sensitivity, thereby correcting the light-receiving sensitivity characteristics shown in FIG. 4. .

以上詳細に説明したように、本発明は放射計受
光部を複数の一次元電荷結合デバイスにより形成
し、同一の被撮像対象に対応して前記複数の一次
元電荷結合デバイスから出力される撮像信号を、
前記特定時間Tを基準とする所定の遅延時間特性
を有する撮像信号遅延手段を介して同期加算する
ことにより、前記放射計受光部における受光感度
を補てんし改善することができるという効果があ
る。
As described above in detail, the present invention forms a radiometer light receiving section with a plurality of one-dimensional charge-coupled devices, and provides imaging signals output from the plurality of one-dimensional charge-coupled devices corresponding to the same imaged object. of,
By performing synchronous addition via an imaging signal delay means having a predetermined delay time characteristic based on the specific time T, there is an effect that the light receiving sensitivity in the radiometer light receiving section can be compensated for and improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の概念的ブロツク図、第2図は
本発明の運用形態説明図、第3図は本発明の動作
説明用の撮像領域区分と撮像信号との関係図、第
4図は放射計受光部の受光感度特性、第5図およ
び第6図は、それぞれ本発明の第1および第2の
実施例のブロツク図である。 図において、1―1〜3,7―1〜3,13―
1〜3……電荷結合デバイス、2―1〜2……遅
延回路、3……撮像信号加算手段、4―1〜3…
…光電変換部、5―1〜3……トランスフア・ゲ
ート、6―1〜3……シフト・レジスタ、8―1
〜3,14―1〜3……増幅回路、9―1〜3,
16―1〜3……A―D変換回路、10,15…
…タイミング発生回路、11―1〜2,22―1
〜2……メモリ回路、12,23……同期加算回
路、17……マルチプレクサ、18……送信手
段、19……受信手段、20……デマルチプレク
サ、21……タイミング回路、25……放射計受
光部、26……撮像信号遅延手段、51〜53…
…端子、100……方向、101……被撮像対象
領域、X1,Y1,X2,Y2,Z……信号参照点、
A,B,C,D,E,F……撮像区分、S1(A),S1
(B),S1(C),S1(D),S1(E),S1(F),S′1(A),S′1(B)
,S′1
(C),S′1(D),S2(A),S2(B),S2(C),S2(D),S2(E),S
2
(A),S′2(B),S′2(C),S′2(D),S3(A),S3(B),S3(C
),S3
(D),Σ(A),Σ(B),Σ(C),Σ(D)……撮像信号、w…
…走査幅。
Fig. 1 is a conceptual block diagram of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the mode of operation of the present invention, Fig. 3 is a diagram of the relationship between imaging area divisions and imaging signals for explaining the operation of the invention, and Fig. 4 is 5 and 6 are block diagrams of the first and second embodiments of the present invention, respectively. In the figure, 1-1 to 3, 7-1 to 3, 13-
1-3...charge coupled device, 2-1-2...delay circuit, 3...imaging signal addition means, 4-1-3...
...Photoelectric conversion unit, 5-1 to 3...Transfer gate, 6-1 to 3...Shift register, 8-1
~3,14-1~3...amplifier circuit, 9-1~3,
16-1 to 3...A-D conversion circuit, 10, 15...
...Timing generation circuit, 11-1 to 2, 22-1
~2... Memory circuit, 12, 23... Synchronous addition circuit, 17... Multiplexer, 18... Transmitting means, 19... Receiving means, 20... Demultiplexer, 21... Timing circuit, 25... Radiometer Light receiving section, 26... Imaging signal delay means, 51 to 53...
... terminal, 100 ... direction, 101 ... imaged target area, X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 , Z ... signal reference point,
A, B, C, D, E, F...imaging classification, S 1 (A), S 1
(B), S 1 (C), S 1 (D), S 1 (E), S 1 (F), S′ 1 (A), S′ 1 (B)
,S′ 1
(C), S′ 1 (D), S 2 (A), S 2 (B), S 2 (C), S 2 (D), S 2 (E), S
2
(A), S′ 2 (B), S′ 2 (C), S′ 2 (D), S 3 (A), S 3 (B), S 3 (C
), S 3
(D), Σ(A), Σ(B), Σ(C), Σ(D)...imaging signal, w...
...scan width.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電荷結合デバイスを光電変換素子として備
え、撮像対象に対して所定の相対速度で移動する
放射計受光部により前記撮像対象を撮像する電子
走査撮像方式において、前記撮像対象に対向する
所定の面内に所定の配列間隔において配置され所
定の周期において撮像信号を出力するn(1より
大きい整数)個の一次元電荷結合デバイスにより
形成される放射計受光部と、前記一次元電荷結合
デバイスのそれぞれから一電子走査ごとに出力さ
れる前記撮像信号Si(i=1,2,…,n)に対
して前記所定の相対速度ならびに前記所定の配列
間隔に関連する特定時間Tを基準としてそれぞれ
順次(n−i)Tに相当する遅延時間を付与して
出力する撮像信号遅延手段と、前記撮像信号遅延
手段から出力される撮像信号を同一の撮像対象区
分ごとに同期加算する撮像信号加算手段とを備え
ることを特徴とする電子走査撮像方式。
1 In an electronic scanning imaging method that includes a charge-coupled device as a photoelectric conversion element and images the imaged object using a radiometer light receiving section that moves at a predetermined relative speed with respect to the imaged object, in a predetermined plane facing the imaged object. a radiometer light-receiving section formed by n (an integer greater than 1) one-dimensional charge-coupled devices arranged at a predetermined array interval and outputting imaging signals at a predetermined cycle; With respect to the imaging signal Si (i=1, 2,...,n) outputted for each electronic scan, each sequentially (n -i) comprising an image signal delaying means for adding and outputting a delay time corresponding to T, and an image signal adding means for synchronously adding the image signals outputted from the image signal delaying means for each of the same imaging target classifications. An electronic scanning imaging method characterized by:
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