本发明属于航天应用成像，尤其涉及一种基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统。
背景技术：
1、在相同地面像元分辨率的航天应用中，像元尺寸越小，需要的焦距就越短，从而可降低整个光机结构的体积和重量。但像元尺寸的减小，带来的问题是探测器满阱电荷数的减少，易造成探测器的过早饱和，而满阱电荷的根号值是最大信噪比的极限值，因此即使再好的光照条件和高的tdi级数下也不能获得高的信噪比。
2、为了解决小尺寸像元探测器的满阱电荷数偏低的问题，通常的解决方案是进行多次的数字域信号累加，可提高输出图像的信噪比，但是由于数字信号的累积会进一步引入读出噪声和数模转换的量化噪声，从而导致数字域信号累加的噪声大于模拟域信号累加的噪声。
3、传统的行间转移ccd，通过设计特殊的工作时序可以实现tdi工作方式，但与传统的tdi线阵探测器相比，由于行间转移ccd的smear效应，导致输出图像的调制传递函数较差，有效信噪比较低；也不能解决小尺寸像元探测器的满阱电荷数偏低问题。
4、传统的帧转移ccd，可以通过设计特殊的工作时序实现tdi工作方式，但与传统的tdi线阵探测器相比，由于每行都需要将整帧的图像转移一次，并不适用于高速应用；并且在每帧的电荷转移过程中，也存在类似的smear效应；也不能解决小尺寸像元探测器的满阱电荷数偏低问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明创造旨在提供一种基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，以解决小尺寸像元探测器的满阱电荷数偏低的技术问题。
2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
3、一种基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，包括多谱段tdicmos探测器和成像控制器，成像控制器用于产生多谱段tdicmos探测器的工作时序控制信号，多谱段tdicmos探测器包括光电转换区域和电荷存储区域，光电转换区域内的像元数量与电荷存储区域内的像元数量相同，且光电转换区域内的像元尺寸小于电荷存储区域内的像元尺寸；在每个行周期内，将光电转换区域内各像元感光收集的电荷1次或n次转移到电荷存储区域内对应的像元中，以及将电荷存储区域内各像元累加的电荷1次或n次转移输出；其中，n为光电转换区域的电极数量，行周期定义为多谱段tdicmos探测器上的像移动一个像素距离的时间。
4、进一步的，光电转换区域和电荷存储区域分布在多谱段tdicmos探测器的不同空间高度。
5、进一步的，光电转换区域内的各像元通过导线和mos开关与电荷存储区域内对应的像元连接；当mos开关导通且成像控制器输出转移时序控制信号时，将光电转换区域内各像元收集的电荷转移至电荷存储区域；当mos开关关闭或成像控制器未输出转移时序控制信号时，不能将光电转换区域内各像元收集的电荷转移至电荷存储区域。
6、进一步的，将光电转换区域内收集的待tdi累加电荷转移至电荷存储区域，同时将光电转换区域内的其余电荷清除；或者将光电转换区域内收集的所有电荷转移至电荷存储区域，再对电荷存储区域内的待tdi累加电荷进行累加转移输出，同时将电荷存储区域内的其余电荷清除。
7、进一步的，根据当前成像控制器设置的积分级数确定待tdi累加电荷。
8、进一步的，将光电转换区域内的其余电荷与电荷存储区域内的其余电荷分别沿着tdi方向相反的方向进行转移，最终被多谱段tdicmos探测器内部的漏极吸收。
9、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：
10、1、本发明采用光电转换区域和电荷存储区域分离的方式来突破小尺寸像元探测器的满阱电荷数偏低的约束，既能获得小尺寸像元所带来的小体积和重量轻优势，又同时能获得与大尺寸像元相当的信噪比；
11、2、多谱段tdicmos探测器采用分离的光电转换区域和电荷存储区域，光电转换区域采用小尺寸像元，而电荷存储区域采用大尺寸像元，通过在每个行周期内进行两个区域的电荷转移，避免出现数字域信号累加噪声大的问题。
1.一种基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，包括多谱段tdicmos探测器和成像控制器，其特征在于，所述多谱段tdicmos探测器包括光电转换区域和电荷存储区域，所述光电转换区域内的像元数量与所述电荷存储区域内的像元数量相同，且所述光电转换区域内的像元尺寸小于所述电荷存储区域内的像元尺寸；在每个行周期内，将所述光电转换区域内各像元感光收集的电荷1次或n次转移到电荷存储区域内对应的像元中，以及将所述电荷存储区域内各像元累加的电荷1次或n次转移输出；其中，n为所述光电转换区域的电极数量，行周期定义为所述多谱段tdicmos探测器上的像移动一个像素距离的时间。
2.根据权利要求1所述的基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，其特征在于，所述光电转换区域和所述电荷存储区域分布在所述多谱段tdicmos探测器的不同空间高度。
3.根据权利要求1所述的基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，其特征在于，所述光电转换区域内的各像元通过导线和mos开关与所述电荷存储区域内对应的像元连接；当所述mos开关导通且所述成像控制器输出转移时序控制信号时，将所述光电转换区域内各像元收集的电荷转移至所述电荷存储区域；当所述mos开关关闭或所述成像控制器未输出转移时序控制信号时，不能将所述光电转换区域内各像元收集的电荷转移至所述电荷存储区域。
4.根据权利要求1所述的基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，其特征在于，将所述光电转换区域内收集的待tdi累加电荷转移至所述电荷存储区域，同时将所述光电转换区域内的其余电荷清除；或者将所述光电转换区域内收集的所有电荷转移至所述电荷存储区域，再对所述电荷存储区域内的待tdi累加电荷进行累加转移输出，同时将所述电荷存储区域内的其余电荷清除。
5.根据权利要求4所述的基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，其特征在于，根据当前所述成像控制器设置的积分级数确定待tdi累加电荷。
6.根据权利要求4或5所述的基于小像元尺寸探测器的大满阱tdicmos成像系统，其特征在于，将所述光电转换区域内的其余电荷与所述电荷存储区域内的其余电荷分别沿着tdi方向相反的方向进行转移，最终被所述多谱段tdicmos探测器内部的漏极吸收。
