JPS5964978A - 電子走査撮像方式 - Google Patents
電子走査撮像方式Info
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- JPS5964978A JPS5964978A JP57175019A JP17501982A JPS5964978A JP S5964978 A JPS5964978 A JP S5964978A JP 57175019 A JP57175019 A JP 57175019A JP 17501982 A JP17501982 A JP 17501982A JP S5964978 A JPS5964978 A JP S5964978A
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- JP
- Japan
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- imaging
- image pickup
- signal
- charge
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、−次元
１Ｌ荷結合デバイスを備える１４．子走査撮像方式にお
いて、取得される撮像信号の４Ｍ号対雑音比を改善する
電子走査撮像方式に関する。
で相対的な運動関係にある撮像対象を撮像する、−次元
１Ｌ荷結合デバイスを備える１４．子走査撮像方式にお
いて、取得される撮像信号の４Ｍ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Ｒｋが大幅に増大するという問題が介在してい
る。全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ｉａとし、前記人工
衛星の対地速度をｖとすると、前記放射ｄ１゜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Ｐｄ１、ＰｃＣａ３／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ｉＤとすると、前記１Ｌ
荷結合デバイスにおける受光量ヲ分ｈ・ｒ能に関せず一
定に保持し、光電変換感度全維持するためには、Ｄにａ
−ｉ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、光学系り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１廿および寸
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っている。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
ともなう光を変換感ｌ貌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、前記放射計の重力１゜および寸法が大幅に増
大するという欠漬かある。
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Ｒｋが大幅に増大するという問題が介在してい
る。全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ｉａとし、前記人工
衛星の対地速度をｖとすると、前記放射ｄ１゜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Ｐｄ１、ＰｃＣａ３／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ｉＤとすると、前記１Ｌ
荷結合デバイスにおける受光量ヲ分ｈ・ｒ能に関せず一
定に保持し、光電変換感度全維持するためには、Ｄにａ
−ｉ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、光学系り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１廿および寸
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っている。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
ともなう光を変換感ｌ貌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、前記放射計の重力１゜および寸法が大幅に増
大するという欠漬かある。
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ＩＳを初数の一次元電荷結合デ
バイスによシ形成し、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−次元’７１ｊ荷結合デバイスか
らの撮像信号出力を同期加１９することにより、撮イＳ
：分解能の向上にともな９九電変換感度の低下を改善す
る電子走査撮像方式を４２供することにある。
られている放射計受光部ＩＳを初数の一次元電荷結合デ
バイスによシ形成し、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−次元’７１ｊ荷結合デバイスか
らの撮像信号出力を同期加１９することにより、撮イＳ
：分解能の向上にともな９九電変換感度の低下を改善す
る電子走査撮像方式を４２供することにある。
本発明の電子走査撮像方式は、′ｉ１．向結合テバイス
を九′屯変換素子として伽え、撮像対象に対してＰＪｒ
足の相対遠回で移ａｈする放射ｇｌ′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１６、子走査を介して撮像信号を
出力するｎ（ｌ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−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５ｉ（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１＠ｊ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４８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Ｏ以下、本発明に
ついて図面を参照して詳細に説明する。
を九′屯変換素子として伽え、撮像対象に対してＰＪｒ
足の相対遠回で移ａｈする放射ｇｌ′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１６、子走査を介して撮像信号を
出力するｎ（ｌ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−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５ｉ（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１＠ｊ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４８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Ｏ以下、本発明に
ついて図面を参照して詳細に説明する。
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
ブロック図で、前記放射計に含まれている放射口１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′↑に相当している０″ｇ、た
第２図には、本発明の詳細な説明用として、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１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ｅｔｔｄいて撮像対象領域１０１と対向して
おフ所定の相対速度において移動しながら撮像する。
ブロック図で、前記放射計に含まれている放射口１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′↑に相当している０″ｇ、た
第２図には、本発明の詳細な説明用として、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１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ｅｔｔｄいて撮像対象領域１０１と対向して
おフ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に沿う將
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、（４）像対象領域１０１にかか
わる搬像信号全敗得する場合を考えると、放射計受光部
２５が移動して、放射組受光部２５を形成する電荷結合
デバイス１−１が撮像領域区分Ａに対応す名位値に到来
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５１（Ａｌが電荷結合デバ
イス１−１よυ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ＡＶｃ対応する位ｌｉｄ、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５１（Ｂ）が電荷結合デバイス１−１よシ出力
され、撮像領域区分Ａに対応する撮像信号Ｓ、（５）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１１．１１点にお
いては電荷結合デバイス１−１．１−２および１−３よ
シは、それぞれ５１（Ｃ） 、 ８＋（Ｂ）および５ｓ
ｌＡＪの１最像信号が出力され、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５１（ＤＩ 、 ５ｔ（ＣＩおよび８ｓ
’Ｌａの撮像信号が出力される。第３図（ａｔ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，ＩＪ、Ｅ、Ｂ”、・・・を、
横軸に時ＩｕＪ軸全軸足設定示している０ｎｆＪ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
念ブロッ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ｌ−１から出力される撮像領
域区分Ａに対応する撮像信号５ＩＣＡ）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
れて撮像信号量（ＡＪ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５ｔ（ＪＪ）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’＋（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５２
ＣＡ）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Ｓ２゜（５）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
５ｔ（Ｃ１が市１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
を伺与されて撮像信号Ｓ：ｔＱ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Ｓ、（８が電荷結合デバイス１−２から出
力され、遅延回路２−２全経由して前記Ｔに対応ヂる遅
延時ｊＷｊ ’ｉ付与されて撮像信号５ｘ（ＢＪとして
撮像信号加ｎ手段３に入力され、且つ、撮負・領域区分
Ａに対応する撮像信号５ｓｃＡＪ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 、 ＪＪ 、 Ｃ、Ｉ） 、
Ｅ 、 Ｉ” 、・・・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＼る操作金倉して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（ｎ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Ｘｌ、 Ｙ、 、
Ｘ、 、 Ｙ、 、 Ｘ、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ｌ−１の出力における
信号参照点においては、撮像信号はＳｔ囚、８ｔ（均一
Ｓｔ （Ｑ 、 ８． ＣＤ）、 ・・・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：（５）
、８１（坊、Ｓ’＋（Ｑ 、 ８１ （口、・・・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Ｘ、においては、前記Ｓｔ（八よ
り前記特定時間Ｔに対応する時間遅れを付与されたＡ２
囚。
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、（４）像対象領域１０１にかか
わる搬像信号全敗得する場合を考えると、放射計受光部
２５が移動して、放射組受光部２５を形成する電荷結合
デバイス１−１が撮像領域区分Ａに対応す名位値に到来
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５１（Ａｌが電荷結合デバ
イス１−１よυ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ＡＶｃ対応する位ｌｉｄ、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５１（Ｂ）が電荷結合デバイス１−１よシ出力
され、撮像領域区分Ａに対応する撮像信号Ｓ、（５）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１１．１１点にお
いては電荷結合デバイス１−１．１−２および１−３よ
シは、それぞれ５１（Ｃ） 、 ８＋（Ｂ）および５ｓ
ｌＡＪの１最像信号が出力され、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５１（ＤＩ 、 ５ｔ（ＣＩおよび８ｓ
’Ｌａの撮像信号が出力される。第３図（ａｔ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，ＩＪ、Ｅ、Ｂ”、・・・を、
横軸に時ＩｕＪ軸全軸足設定示している０ｎｆＪ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
念ブロッ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ｌ−１から出力される撮像領
域区分Ａに対応する撮像信号５ＩＣＡ）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
れて撮像信号量（ＡＪ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５ｔ（ＪＪ）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’＋（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５２
ＣＡ）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Ｓ２゜（５）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
５ｔ（Ｃ１が市１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
を伺与されて撮像信号Ｓ：ｔＱ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Ｓ、（８が電荷結合デバイス１−２から出
力され、遅延回路２−２全経由して前記Ｔに対応ヂる遅
延時ｊＷｊ ’ｉ付与されて撮像信号５ｘ（ＢＪとして
撮像信号加ｎ手段３に入力され、且つ、撮負・領域区分
Ａに対応する撮像信号５ｓｃＡＪ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 、 ＪＪ 、 Ｃ、Ｉ） 、
Ｅ 、 Ｉ” 、・・・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＼る操作金倉して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（ｎ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Ｘｌ、 Ｙ、 、
Ｘ、 、 Ｙ、 、 Ｘ、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ｌ−１の出力における
信号参照点においては、撮像信号はＳｔ囚、８ｔ（均一
Ｓｔ （Ｑ 、 ８． ＣＤ）、 ・・・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：（５）
、８１（坊、Ｓ’＋（Ｑ 、 ８１ （口、・・・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Ｘ、においては、前記Ｓｔ（八よ
り前記特定時間Ｔに対応する時間遅れを付与されたＡ２
囚。
Ｓｔ （Ｂ）、 Ｓｓ （Ｃ）、・・・という時系列信
号として表示され、信号参照点￥２においては、前記Ｔ
に対応する時間遅れで、５ｔ（ＡＪ 、８２’（旬、
８：（Ｑ 、 ・・・とじて表示されている。電荷結
合デバイス１−３の信号参照点Ｘ、についても同様にＳ
ｓ （ＡＪ、 Ｓｓ （Ｂ）、 Ｓｓ ｆｃ）、 ・・
・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２においては、各市（ｈ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（５）、Σ（ＢＪ 、Σ（Ｑ 、・・・とじて
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。
号として表示され、信号参照点￥２においては、前記Ｔ
に対応する時間遅れで、５ｔ（ＡＪ 、８２’（旬、
８：（Ｑ 、 ・・・とじて表示されている。電荷結
合デバイス１−３の信号参照点Ｘ、についても同様にＳ
ｓ （ＡＪ、 Ｓｓ （Ｂ）、 Ｓｓ ｆｃ）、 ・・
・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２においては、各市（ｈ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（５）、Σ（ＢＪ 、Σ（Ｑ 、・・・とじて
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（Ａｌ ＝ Ｓ：（Ａ） ＋ Ｓｔ （Ａ） 十Ｓｓ
ＣＡＪΣ（Ｂ） ＝ ８：（１１＋ Ｓ； （ＢＪ
十Ｓｓ （Ｂ）Σ（Ｑ ＝ ８：（Ｑ＋ Ｓｔ （Ｑ
十Ｓｓ （Ｑ以下、Σ（至）、Σ（ト）】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、−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がら出力される。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ｉ８Ａ／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。
ＣＡＪΣ（Ｂ） ＝ ８：（１１＋ Ｓ； （ＢＪ
十Ｓｓ （Ｂ）Σ（Ｑ ＝ ８：（Ｑ＋ Ｓｔ （Ｑ
十Ｓｓ （Ｑ以下、Σ（至）、Σ（ト）】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、−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がら出力される。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ｉ８Ａ／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使用して、ｎ個の撮像
信号を同期加算することにょシ、信号対雑音比は電圧比
で５倍に改善され、電力比でｎ倍に改善される。
信号を同期加算することにょシ、信号対雑音比は電圧比
で５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ｊす受光部が３個のｍ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
ランスファ・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１゜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ｉｔぞれの光電変換部４−１〜３に
おける受光量が１ｂ： Ｈに変換されて、タイミング発
生回路１０よりトランスファ・ゲート５−１〜３に入力
されるリセット・パルスと、タイミング発生回路ｌ。
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ｊす受光部が３個のｍ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
ランスファ・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１゜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ｉｔぞれの光電変換部４−１〜３に
おける受光量が１ｂ： Ｈに変換されて、タイミング発
生回路１０よりトランスファ・ゲート５−１〜３に入力
されるリセット・パルスと、タイミング発生回路ｌ。
よ勺シフト・レジスタ６−１〜３に入力されるクロック
°パルスを介して、−電子走査ごとに撮ｆν信号がそれ
ぞれのソフト・レジスタ６−１〜３よジ、それぞれに対
応する増幅回路８−１〜３に出方される。増幅回路９−
１〜３によシバ１ノ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
制御されたクロック・パルスにょシ、前記特定時間Ｔの
遊び時間ｋｋ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４）１
、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１ｏがら入力されるクロック・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加算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ｆ７信号を端子５２より出力する。
°パルスを介して、−電子走査ごとに撮ｆν信号がそれ
ぞれのソフト・レジスタ６−１〜３よジ、それぞれに対
応する増幅回路８−１〜３に出方される。増幅回路９−
１〜３によシバ１ノ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
制御されたクロック・パルスにょシ、前記特定時間Ｔの
遊び時間ｋｋ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４）１
、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１ｏがら入力されるクロック・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加算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ｆ７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図全参照して
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、放射社受光部が３個
の電荷結合デバイスｋ ＩＴｈ＋’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１９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２
３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、ｉ＋＋：′を
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１
Ｍ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１７
よ多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１〜器等を俯えており、送信手段
１８よシ送られてくる前記高周波信号を受信彷調して前
記多垂化（静像（Ｍ号およびタイミング信号等を出力す
る。
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、放射社受光部が３個
の電荷結合デバイスｋ ＩＴｈ＋’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１９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２
３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、ｉ＋＋：′を
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１
Ｍ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１７
よ多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１〜器等を俯えており、送信手段
１８よシ送られてくる前記高周波信号を受信彷調して前
記多垂化（静像（Ｍ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
、クロック・パルスを含む所定のタイミング（Ｍ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何１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 。
、クロック・パルスを含む所定のタイミング（Ｍ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何１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および同ル」加税回路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’（ｌ−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、凍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ＦｉＳＪ記Ｔに対応する時間遅れで同期加算回路
２３に人力される動作過程についても、ＭｉＪ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、１に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］静像領域
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。
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’（ｌ−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、凍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ＦｉＳＪ記Ｔに対応する時間遅れで同期加算回路
２３に人力される動作過程についても、ＭｉＪ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、１に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］静像領域
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
備える放射側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図よシ分るように、電荷結合デバイ
スの受ブＣ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］静像対象を撮像する場合には、前記
被撮像対象の物性的舶性により、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％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ケ数バンド
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〈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シ
、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全相対
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。
備える放射側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図よシ分るように、電荷結合デバイ
スの受ブＣ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］静像対象を撮像する場合には、前記
被撮像対象の物性的舶性により、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％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ケ数バンド
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〈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シ
、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全相対
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Ｔｉ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シ、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。
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Ｔｉ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シ、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ック図、第２図は本発明の
詳細な説明図、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の実施例のブロック図である。 図傾おいて、１−１〜３．７−１〜３ 、１３−１〜３
・・・・・・電荷結合デバイス、２−１〜２・・・・・
・遅殊回路、３・・・・・・撮像信号加算手段、４−１
〜３・・・・・・ツＬ電変換部、５−１〜３・・・・・
・トランスファ・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・・・・・・回期加ｊｔｌｉｌ路、
１ｒ・・・・・・マルチブレフサ、１８・・・・・・送
信手段、１９・・・・・・受信手段、２０・・・・・・
デマルチプレ 丁りサ、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、Ｘｌ、Ｙｌ、Ｘ□Ｙ、 、 Ｚ・・・・
・・信号参照点、Ａ 、 １３ 、 Ｃ、Ｄ 、 Ｅ
、 ｌｉ”・・・・・・撮像区分、Ｓ＋ （ＡＪ、５１
（Ｂ）、 Ｓｔ （Ｃ）Ｓｔ （ＩＬ ８＋ （Ｅｌ、
Ｓｔ （Ｆｌ、’％ （八、Ｓｓ’（Ｂｌ、 Ｓ；（Ｃ
１，Ｓｔ’（ＤＪ、 Ｓｔ （Ａ）、 ５ｔ（Ｂ）８２
（Ｃ１，５２（ＤＪ、Ｓ２ （Ｅｌ、Ｓ２’（Ａ）、
塊毘Ｓ； （Ｃ）、 ８２”（Ｄ）、５ｓ（５）、Ｓ、
（乃Ｓｓ （Ｑ、 Ｓｓ （］−）１． Σ（５）、
Σ（旬、Σ（Ｑ 、Σ（Ｄ）・・・・・・撮像信号、Ｗ
・・・・・・走査幅。 羊ｌ 図 ５ 彩２ 問 θ、５ ０．６ θ７ ０．ａ ｏ、ｑ
／、０ ／、１５皮２＜ミクＵじ） ＄４ 図
詳細な説明図、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の実施例のブロック図である。 図傾おいて、１−１〜３．７−１〜３ 、１３−１〜３
・・・・・・電荷結合デバイス、２−１〜２・・・・・
・遅殊回路、３・・・・・・撮像信号加算手段、４−１
〜３・・・・・・ツＬ電変換部、５−１〜３・・・・・
・トランスファ・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・・・・・・回期加ｊｔｌｉｌ路、
１ｒ・・・・・・マルチブレフサ、１８・・・・・・送
信手段、１９・・・・・・受信手段、２０・・・・・・
デマルチプレ 丁りサ、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、Ｘｌ、Ｙｌ、Ｘ□Ｙ、 、 Ｚ・・・・
・・信号参照点、Ａ 、 １３ 、 Ｃ、Ｄ 、 Ｅ
、 ｌｉ”・・・・・・撮像区分、Ｓ＋ （ＡＪ、５１
（Ｂ）、 Ｓｔ （Ｃ）Ｓｔ （ＩＬ ８＋ （Ｅｌ、
Ｓｔ （Ｆｌ、’％ （八、Ｓｓ’（Ｂｌ、 Ｓ；（Ｃ
１，Ｓｔ’（ＤＪ、 Ｓｔ （Ａ）、 ５ｔ（Ｂ）８２
（Ｃ１，５２（ＤＪ、Ｓ２ （Ｅｌ、Ｓ２’（Ａ）、
塊毘Ｓ； （Ｃ）、 ８２”（Ｄ）、５ｓ（５）、Ｓ、
（乃Ｓｓ （Ｑ、 Ｓｓ （］−）１． Σ（５）、
Σ（旬、Σ（Ｑ 、Σ（Ｄ）・・・・・・撮像信号、Ｗ
・・・・・・走査幅。 羊ｌ 図 ５ 彩２ 問 θ、５ ０．６ θ７ ０．ａ ｏ、ｑ
／、０ ／、１５皮２＜ミクＵじ） ＄４ 図
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シ
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
（ｌより大きい軒数）個の一次元電荷結合デバイスによ
多形成される放射計受光部と、前記−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（８号５ｉ（ｔ＝１ｔ２ｓ・・・、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＝ｉ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 true JPS5964978A (ja) | 1984-04-13 |
| JPH0113785B2 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) |
Cited By (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
Cited By (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0113785B2 (ja) | 1989-03-08 |
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