航天相机是航天遥感器中最重要的遥感器,它的应用越来越广泛。在民用方面,它们可用于采矿、城市规划、土地利用、资源管理、农业调查、环境监测、新闻报道和地理信息服务等诸多领域;在军事上,它们可用于情报搜集、国防监测、变化检测、精确测图和目标指引等方面。因此,世界许多国家都在积极研制航天相机,进行航天遥感工作。CCD图像传感器相比CMOS图像传感器,凭借其色彩饱和度好,图像较为锐利和质感更真实,特别是在低照度环境下的优秀表现等优势,使其在航天,医学,化工以及军事等诸多的领域有着相对广泛的应用。可见,对于航天CCD相机的图像采集成像系统的研究仍有着十分重要的科学意义。本文以仙童公司型号为CCD 8091单行像元数为9216的TDI(Time,Delay and Integration)CCD为研究对象,深入研究了成像系统的硬件驱动电路设计、图像数据的高速信号处理、图像的均匀性和图像噪声处理等问题。结合TDI CCD的内部结构和工作原理,分析了它的驱动时序图,设计了驱动电路。根据相机的整体设计要求,采用分离可编程控制电源模块,实现了相机电源的可靠性高、发热量小和电磁干扰轻的设计目标,从而提升了CCD相机的整体性能。为了保证成像系统的质量和高速传输性,系统采用12位的AD量化采样,为了保证输出的稳定性,采用流行的Camera Link输出接口,结果表明,本文设计的成像系统工作时钟为20MHZ,六通道同时输出可达到最大120MHZ数据率。对于该成像系统进行均匀辐射定标实验,对该系统的图像六抽头的输出进行非均匀性校正。针对TDI CCD在相机的应用中的不足,特别是在图像中存在条带噪声问题,分析条带噪声的产生原因。首先由于TDI CCD相机设计结构上器件自身的原因,图像存在着垂直条纹。受制造材料及工艺所限,TDI CCD感光面的窗口玻璃存在结构和材料的不均匀性,同样也会造成垂直条纹的产生。除此之外由于相机摄焦面环境和电路系统驱动时序的不一致性也会产生不规则的垂直条纹。以上这些由于相机系统原因存在于TDI CCD图像中的固有条带噪声会严重影响图像质量,为后期的图像应用带来极大的干扰,本文结合傅里叶变换和小波变换的理论,提出三种处理方法予以消除条带噪声。实验表明,处理后图像质量得到明显的提高,并对处理的图像进行客观的质量评价。