基于EMCCD和CMOS的高动态星敏感器的实现方法

摘要

基于EMCCD和CMOS的高动态星敏感器的实现方法，涉及一种星敏感器技术，解决现有技术采用ICCD高速获取星图，存在体积大、寿命短、功耗高等问题或者采用EMCCD来获取星图不能同时满足高分辨率和高帧频的问题，同时现有采用TDI的方式无法实现二维方式累加积分等问题，采用高分辨率高灵敏的CMOS探测器在大视场内获取多颗低星等的星图，降低星敏感器自带星库的星数量；针对高动态下运动速度过大导致星图像移模糊，利用CMOS四角的四片EMCCD倍增模式高速拍摄高星等图像提高获取运动矢量的几率，采用软件方式根据获取的运动矢量实现CMOS二维方向的TDI工作方式。本发明避免了单片获取像移的几率过低的问题。

主权项

基于EMCCD和CMOS的高动态星敏感器的实现方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、光学系统接收星图信息后同时在CMOS传感器以及在所述CMOS传感器四角的四片EMCCD传感器上成像，所述四片EMCCD传感器以倍增方式高帧频获取高星等小视场的星图信息，并将星图信息传送至图像处理器；所述图像处理器获得当前四片EMCCD输出的星图信息从而计算出每帧在二维方向的像移量；步骤二、所述CMOS传感器将采集的星图信息传送至图像处理器，所述图像处理器根据步骤一中四片EMCCD输出的星图信息计算出每帧在二维方向像移量，通过累加在CMOS每帧摄像时间内EMCCD输出的各帧像移量，从而获得CMOS传感器每帧间二维方向的像移量；步骤三、采用外部存储器对CMOS传感器输出图像进行二维方向的TDI方式叠加，将TDI叠加后图像进行星图识别；获得高精度的大视场低星等星图图像；步骤三中TDI方式叠加的具体过程为：按照帧间像移量映射不同行地址和列地址的像素信号相加，设定对应与行和列方向帧间的像移量为xμm和yμm，CMOS传感器在二维方向的像元尺寸均为aμm，则前一帧地址(m，n)的像元与后一帧地址的像元叠加。