航摄像机当地面场景光强较低，需要的曝光时间相对较长，或者飞行高度较低或飞行速度较快时，就会出现使影像模糊的前向移动，可以表示为：

式中为镜头焦距；为飞机相对地面的速度；为曝光时间（即快门速度）；为飞机距离地面的飞行高度。

为了消除前向像移带来的影响，需要进行像移补偿。在胶片摄影机时代，曾制造过用机械方式实现像移补偿的相机。其设计原理是按照式（1）计算出来的FIM，在时间内推动胶片作等量的后向运动，从而消除像移引起的成像模糊。到了数码相机时代，则采用TDI技术。与机械方式的像移补偿相比，TDI更适用于较高的速高比（），可大大提高航摄像机低空、高速和低照度下的成像能力。

由公式可知，如果能缩短曝光时间到某一限度，就可以不产生显著的FIM。TDI就是基于这一原理将曝光时间t等量划分为M个短时间（以下称M级）。分别在相邻排列的M个感光单元上曝光，并且将光电转换的电荷累积传递，从而实现延时积分的。TDI CCD的电荷转移方向与目标运动方向一致，且要求速度匹配。由图可知，假设在时刻，第级光敏元对目标成像，经过一个行周期后的时刻，第级光敏元对目标成像，第级光敏元中的电荷数不仅包括此次曝光时间所收集的信号电荷，而且包括它前一级转移来的信号电荷，这可以等效于光敏面增加1倍，也可以等效于积分时间增加一倍。依次类推，因为TDI CCD的级数为M，CCD输出信号就增加到M倍，相当于相机的输出灵敏度提高M倍。当第M个积分周期结束后，第M级像元产生的光生信号与前M-1个像元的电荷累加后移入读出寄存器，像普通CCD器件一样读出。

TDI延迟积分示意图

典型的时间延迟积分航空摄影机有Leica ADS100，UltraCam系列，DMC、DMC II、DMC IIe，Phaseone IXA系列。

典型的时间延迟积分航天摄影机有法国的SPOT系列，美国的LandSat、IKONOS、WolrdView、Quick Bird系列等，中国的资源卫星系列。