第32卷，第6期 2012年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 32,No. 6.pp1700-1707
June.2012
ADV212在大视场多光谱TDICCD空间相机中的应用
李进12，金龙旭"，李国宁1，张柯，王文华 1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033 2.中国科学院研究生院，北京100049
摘要针对空间多光谱相机中CCD输出数据量大、谱段间允余小和行频可变等导致常见基于失量量化、预测和变换缩码的整体压缩方案硬件实现困难的问题，提出了一种基于ADV212的空间相机图像压缩方案，依据ADV212T作原理和CCD图像待点，提出了Custom-specific工作模式，在该模式下，使用提出的图像赖和中断处理策略，并以流水线作业的方式实现单片ADV212处理8通道CCD图像；分析了影明图像压缩质量的2个参数，提出了（10，5)量化步长设置方法，使码率控制误差减小了16.385%；使用地检设备对 ADV212压缩系统进行了试验验证。结果表明，压缩系统能快速稳定地工作，在压缩比指标2：1～32：1 内，PSNR均在30dB以上，与传统方法相比，在正常工作压缩比为1bpp时平均PSNR提高了2.49dB，有效的解决了整体压缩方案硬件实现困难的间题。
关键调多光诺空间相机：ADV212压缩系统，Custom-specific模式：图像恢；中断处理策略
中图分类号：TP391.4
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2012)06-170008
经在空间多光谱相机原理样机的所缩设备上获得了应用，应用表明，可以有效的解决大视场多光谱空间相机的庞大、复杂的数据压缩处理。
随着基于多光谱TDICCD成像技术的空间相机在视场、
空间分辨率以及谱分辨指标要求上的不断提高，所采用的 CCD拼接片数和读出速率也不断增多和提高，从而使数字化后的CCD图像数据量急例增加(i-a)。现有量载存储器容量有限，卫尾信道带宽受限，无法适应空间遥感图像的毒量数据。因此，非常有必要对多光谱遇感图像数据进行压缩。目前，对多光谱遇感图像进行压缩的常用方法是采用基于失量量化、预测编码]、变换编码"]或其两者组合[的图像压缩算法，如CLWP，SAWT变换[和MDL自适应预测[10] 等。这些算法对于自身的应用场合取得了满意的效果，但对于谱段数目相对较少的大视场多光谱空间相机具有以下特点：（1)空间分辨率高而使数据禁虎大；（2)各谱段间相关性低；（3)硬件压缩算法整体实现性能要求高；（4)实时性强；(5)各片CCD工作行频各不相同。对于这种应用场合上述方法实现困难、占用资源大、实时性差且效率低，难以满足大视场多光谱空间相机的应用。
在参考国内外相关技术的基础上，根据背景项目需求，提出一种基于ADV212的大视场多光谱空间相机的图像压缩方案。提出的ADV212在空间相机中应用的创新性技术已
收稿日期：2011-11-13，修订日期：2012-03-02
1基于ADV212压缩系统总体框架
以自行设计的空间多光谱相机原理样机的压缩系统为例，系统总体结构如图1所示，系统含有8片四通道输出的多光谱CCD(有效像元为6000)。多光谱CCD其有4个成像诺段，分别为蓝、红、绿和近红外。为了避免由单点失效引起的全系统功能的失败，各片CCD输出各谱段的模拟视频信号独立并行处理，即CCD单元分成32个独立通道并行处理。
对多光谱CCD共32通道输出的模拟信号均采用专用视额处理器进行12bit量化。设CCD有效像元数为m，拼接片数为n，量化位数为p，CCD阵列的图像数据率为
Kxp=mpX(f/H)X(u/a)
(1)
其中了为相机焦距，H为卫星轨道平均高度，v为星下点速度，a为CCD像元尺寸。在轨道高度为600km相机熊距为 2.6m，星下点速度为6911m·s，由式(1)求得多光谱 CCD阵列图像数据率为5.308Gbps，因此，图像压缩单元面
基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(863-2-5-1-13B)资助
作者简介：李进，1984年生，中国科学院长春光学精密机与物理研究所博士研究生万方数据
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