江志东，高太长*，孙海洋，翟东力

(1．解放军理工大学气象学院，南京211101;2．南京众华通电子有限公司，南京211101)

线阵图像传感器在图像扫描、非接触式尺寸检测、位移测定和条形码读出等光电探测和光电成像领域有着广泛的应用[1－2]。CCD图像传感器具有灵敏度高、频率响应高和自扫描速度快等优点，最早应用于上述领域，但CCD图像传感器也有一些无法克服的缺点，如功耗高、制造工艺复杂难于单片集成，且由于CCD是高电容器件读出速度慢。CMOS图像传感器以其功耗低、读出速度快、易于单片集成日益受到重视[3]。随着超大规模集成电路工艺技术的飞速发展，CMOS传感器性能不断完善，感光阵列不断增多，在工业自动化、民用视频、军事侦察、空问遥感成像等领域得到广泛应用[4]。随着线阵图像传感器感光阵列的不断增加，在高速图像采集处理系统中，对系统存储和数据实时处理也提出了更高的要求，需要解决图像传感器时序驱动、数据的缓冲、存储和传输等一系列问题。

在气象领域，基于CCD/CMOS传感器阵列的成像技术获取大气粒子或者其他现象的二维或三维图像，利用图像处理理论确定大气悬浮颗粒物[5]、云滴、雨滴[6]等粒子的浓度、尺度和速度分布信息，实现非接触粒子检测。在气象业务中，仪器通常需要长期连续观测且能够实时进行数据处理，因此需要重点考虑数据的存储、传输和实时处理等需求。

传统的线阵数据高速采集系统通常数字处理器(DSP或FPGA)、高速FIFO、比较器模块和传输接口芯片等组成，对于线阵CCD还需专门的驱动电路[7]。……