TDI(Time Delay Integration)

TDI(Time Delay Integration)是一种特殊的图像采集技术,常用于线阵CCD(Charge-Coupled Device)相机。TDI技术可以在保持高分辨率的同时增强图像的信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR),从而在低光条件下获取更清晰、更明亮的图像。这种技术主要应用于需要高速、高灵敏度和高分辨率的场合,例如卫星遥感、工业检测和科学研究等。

以下是TDI功能的主要特点和工作原理:

工作原理:

  1. 行累加: TDI模式下的线阵CCD相机由多个感光行阵列组成。当目标物体移动时,每一行的像素都将独立地捕捉到光信号。
  2. 同步积分: 随着物体的移动,这些行阵列中捕获的信号将在时间上进行精确的对齐和累加。这意味着来自同一位置的信号将被连续地叠加在一起,从而增加了总信号量。
  3. 增强信噪比: 通过将多个行的信号累加在一起,TDI技术有效地增加了信号的强度,同时噪声的增长较为缓慢,从而提高了图像的信噪比。

主要特点:

  1. 高灵敏度: TDI相机通过累加多行的信号,显著提高了图像的灵敏度,使得它可以在非常低的光照条件下工作。
  2. 高信噪比: 由于TDI技术可以将同一位置的信号累加,从而显著增加信号强度,它可以有效地提高图像的信噪比。
  3. 高速性能: TDI相机适用于高速移动的物体检测,因为它们可以在保持高灵敏度和高信噪比的同时,实现高速的图像采集。
  4. 适用于低光环境: 由于TDI相机具有极高的灵敏度和信噪比,它们特别适合于低光或快速移动物体的图像采集。
  5. 同步要求严格: TDI相机的工作要求物体的移动速度与相机的行扫描速度严格同步。如果两者不同步,图像将会变得模糊。

总之,TDI技术允许在非常低的光照条件下,或对于高速移动的物体,获得高质量的图像。它在工业检测(例如印刷品质检查和半导体制造)和科学应用(例如天文观测和卫星遥感)中被广泛应用。