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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- Japan
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- imaging
- signal
- charge
- radiometer
- receiving section
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/45—Cameras 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
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。
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。
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
さ
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。
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
さ
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175019A JPS5964978A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子走査撮像方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175019A JPS5964978A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子走査撮像方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964978A JPS5964978A (ja) | 1984-04-13 |
| JPH0113785B2 true JPH0113785B2 (ja) | 1989-03-08 |
Family
ID=15988792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175019A Granted JPS5964978A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電子走査撮像方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5964978A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118272A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Nec Corp | Ｃｃｄセンサ使用リモ−トセンサの高ｓ／ｎ化方式 |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57175019A patent/JPS5964978A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5964978A (ja) | 1984-04-13 |
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