一种抛物面摄像机系统的标定方法

由抛物面镜和电荷耦合器件(CCD)摄像机构成的视觉系统视场较大、成像过程复杂。为此,提出一种抛物面摄像机系统的标定方法。引入扩展的基本矩阵概念,利用该矩阵实现系统参数的标定,封装系统的非线性成像过程,从而避免复杂的数值计算。实验结果表明,利用该方法可得到较好的标定结果。     

CCD成像系统的增益测量方法的研究

增益是CCD成像系统的一个重要参数,所谓CCD成像系统的增益是指CCD系统形成的电子数(e-)与CCD输出图像的数字量(counts)之比。由于CCD系统性能测试时只能直接得到CCD输出图像的数字量,而评价CCD系统的性能(例如读出噪声、满阱电荷等)时常常是以电子数为基本单位的,因此如何精确测量CCD系统的增益至关重要。本文提出了一种利用CCD输出图像计算CCD成像系统增益的方法。该方法不需任何辅助电路,简单方便,并对计算结果进行了验证,保证了方法的可行性和精度。     

遥感器小型化技术研究

光学遥感器小型化对于空间遥感是非常重要的。介绍了适合于空间遥感器应用的亚像元成像技术,同时介绍了有助于提高极限分辨率的光锥耦合式摄像技术     

大面阵帧转移CCD smear现象研究

Smear现象作为帧转移型电荷耦合器件(CCD)的固有缺陷,在CCD的应用上起到了一定的阻碍作用。通过对帧转移型CCD成像过程的详细分析,了解了smear现象产生的原理及影响,从而提出一种减小甚至消除这种smear现象的方法,即下传虚拟参考行法。利用该方法对一台成像光谱仪输出信号进行校正,很好地实现了smear现象影响的消除,从而证明该方法的可行性。     

基于FPGA的科学级CCD相机时序发生器的设计

简述了科学级CCD相机中CCD成像单元的时序发生器的功能:产生TDI-CCD、视频处理器和图像数据输出所需的各种时钟脉冲信号,在CCD成像单元工作中起着时间上同步协调的作用。该科学级CCD相机采用DALSA公司的IL-E2型TDI-CCD作为传感器,在分析IL-E2型TDI-CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了科学级CCD相机时序发生器。选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对时序发生器进行硬件描述,采用EDA软件对所设计的时序发生器进行仿真,针对XILINX公司的可编程器件XC2VP20-FF1152进行适配。结果表明:系统的集成度、抗干扰能力提高了,实现了科学级CCD相机工作时的可靠性、稳定性,以及低功耗,同时也使设计与调试周期缩短至小时量级。     

一种有效抑制机载传感器成像畸变干扰的景象匹配算法

电荷耦合器件(CCD)与合成孔径雷达(SAR)是两种最常用的机载传感器,是景象匹配辅助导航系统的关键组成部分.当系统传感器获取的实测图存在严重成像畸变时,传统的基于特征点集间Haus-dorff距离测度的匹配算法精度较低,通过引入多尺度自卷积(MSA)这种具有仿射不变性的局部特征,并将其同图像的尺度不变变换(SIFT)特征串行组合可以得到一种更加鲁棒的匹配算法.采用CCD和SAR传感器获取的图像对算法进行了仿真验证,实验结果表明:引入MSA特征对抑制景象匹配算法中多源传感器成像畸变的干扰十分有效,匹配精度显著提高.     

CCD时序驱动电路的设计

针对L3Vision CCD图像传感器,提出了时序驱动电路的设计方法.在分析CCD时序工作原理的基础之上,采用CCD驱动芯片EL7212和EL7155,完成了成像区、存储区和水平读出寄存器所需时序驱动电路的设计.仿真与实验结果表明:所提出的方法完全满足CCD各项驱动时序的要求.     

基于FPGA高速线阵CCD的驱动电路设计

线阵CCD的驱动电路设计是决定CCD成像质量的关键技术之一.在对TCD 1706D线阵CCD驱动时序分析的基础上,利用FPGA实现了线阵CCD的工作频率为10 MHz的驱动电路设计.利用Quartus Ⅱ软件自带的PLL IP核生成系统工作频率,通过Verilog语言对硬件电路进行描述,采用Moore有限状态机实现驱动信号之间的相位关系.通过Quartus Ⅱ软件平台,对设计的时序电路进行仿真,并在示波器中显示了直径为0.16 mm的漆包线的成像波形.实验结果表明,该方法能够满足TCD1706D线阵CCD工作频率为10 MHz的要求.     

基于FPGA的面阵CCD驱动电路的设计

详细阐述了用于紫外临边成像光谱仪相机系统的e2v CCD57-10的工作参数和时序分析,着重介绍了基于FPGA来设计产生面阵e2v CCD57-10芯片的复杂驱动时序和整个CCD相机的电子系统控制逻辑时序.使用结果表明:该硬件电路结构简单、成本低廉、可靠性高、功耗较低、并满足了工程项目的小型化要求.     

线阵CCD光谱测量系统的驱动电路设计

以ILX554B线阵CCD为例,分析了该电荷耦合器件的工作原理及驱动时序,介绍一种线阵CCD光谱测量系统的驱动电路的设计方法。设计主要内容包括ILX554B线阵CCD驱动电路和输出信号处理电路。结果表明,各项参数及指标均符合实际工作需要。此设计发挥了单片机的优势,使驱动具有方便、灵活、可靠性高、成本低等优点,能够满足ILX554B芯片多路驱动时序的要求,已用于CCD荧光光谱测量系统中。     

基于光纤锥成像的光电指纹采集方法研究

为了提取更精确的指纹图像,在分析指纹提取技术的基础上研究和设计了一种基于新型光纤锥与电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)耦合技术的光电式指纹采集方法与系统.该系统根据手指透光特性和光纤锥的传光原理给出了光源布局及光强分析,分析了该系统的硬件组成原理,给出了实验结果,并分别与非接触式和接触式光电指纹采集方法进行了对比.该指纹采集系统具有体积小、快速采集、分辨率高、可靠性强等优点.     

Removing atmospheric MTF and establishing an MTF compensation filter for the HJ-1A CCD camera

The total image modulation transfer function (MTF) comprises imaging system MTF and atmospheric MTF, both of which can produce blurring effects in remote-sensing images. Imaging system MTF, one of the important specifications of the imaging system, is used to characterize the radiometric response of the sensor. Atmospheric MTF, which consists of aerosol MTF and turbulence MTF, usually changes with external atmospheric conditions. To obtain the MTF of the imaging system, the atmospheric MTF has to be removed from the total image MTF. This study aims to determine a method for removing the atmospheric MTF for the charge-coupled device (CCD) camera on-board the Huanjing 1A satellite (HJ-1A). The aerosol MTF and the turbulence MTF in the CCD images were first predicted based on the aerosol optical depth (AOD) derived by dark target and reanalysis of data from the National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR). Then, the MTFs of the CCD camera were retrieved by removing the aerosol and turbulence MTFs from the total on-orbit image MTFs that were calculated from the linear features on CCD images. For the HJ-1A CCD camera, results show that the MTF values at Nyquist frequency increased by about 10% after the atmospheric MTFs were removed. The total image MTF became degraded by about 50% when AOD was high or turbulence was strong. Furthermore, this study has established an MTF compensation (MTFC) filter for the HJ-1A by modifying the ‘modified inverse filter (MIF)’ approach. Results illustrate that the effective instantaneous field of view (EIFOV) of the restored image improved from 78 to 41 m, while the noise level of the model was well controlled. This research demonstrates that the modified approach is effective for sensors with low MTF values.     

基于LabVIEW平台的光度测量与校正系统

利用MS2821C面阵CCD图像传感器、NIPCI—1408图像采集卡构建了成像微光度数据采集与处理系统，在LabVIEW IMAQVision虚拟仪器技术软件开发平台上开发了实用校正与测量软件。实际应用表明，使用基于VI技术的数据采集与处理系统满足了光度测量对采集校正系统的要求，取得较好效果。最后对应用中进行高精度光度测量的校正方法和实际效果进行了讨论。     

基于CCD相机的光纤器件透过率测试

提出了利用单积分球和CCD相机对光纤器件透过率进行测量的方案。采用积分球产生漫射光,分别对积分球口的漫射光和放置光纤器件后的透射光光通量进行测试,再通过图像处理软件对所采集的图片处理,以求光纤器件的整体透过率。介绍了系统的光学设计和CCD镜头的选择,通过样品求得其透过率为60.04%。此系统操作方便,测试结果客观、准确,还可以实现对光纤器件的局部透过率、桶枕形失真、分辨力等技术参数的测量。     

CCD驱动电路设计对航空相机图像质量影响分析

CCD驱动系统作为航空数码相机的关键组件,直接关系到航空数码相机成像的质量.介绍了利用CCD专用外围芯片组来完成CCD外围电路的设计,并详细讨论了利用该芯片组设计大面阵CCD图像传感器外围电路时要注意的一些问题.从图像的质量和图像中出现的问题出发,来指导CCD驱动电路系统的设计,指出驱动电路设计和图像质量的相互影响关系...     

基于CCD的物体表面温度场分布测量

介绍了一种利用CCD摄像机测量物体表面温度场分布的方法,建立了温度与物体表面辐射能之间关系和物体表面辐射能与CCD信号强度之间的关系,利用黑体炉对CCD信号强度和物体表面温度值进行标定,这样CCD摄像机采集到的图像的亮度值分布实际上就是物体表面的温度值分布,结合图像处理技术获得物体表面的温度分布。     

微结构聚合物光纤直径在线检测技术的研究

研究了一种微结构聚合物光纤直径在线检测技术.采用高精度的线阵CCD,利用EPLD构建CCD的驱动.设计了物方远心光路系统.采用微分法获取边缘特征点,简化了驱动电路,提高了测量精度以及信号处理效率.     

基于视觉的电子激光经纬仪空间点自动瞄准方法

为提高电子经纬仪系统的工作效率,将图像处理技术与传统测量方法相结合,提出了基于插值算法的自动电子激光经纬仪空间点坐标测量方法.首先介绍了系统结构,接着说明了外置摄像系统在近距离长焦模式下实现光学放大,利用质心算法得到亚像素级别的目标定位精度的方法;然后利用电子激光经纬仪扫描线模型,通过离散点插值方法得到概率瞄准状态下经...     

棉花“三丝”自动剔除装置中图像采集系统的设计与研究

棉花＂三丝＂的图像采集是棉花异纤在线分拣装置的关键环节,本文针对棉花图像的特点,选择了合适的光源、CCD相机,结合Camera Link协议,利用PFGA＋DSP的方式设计了整个图像采集系统,为后面的图像处理工作提供了良好的硬件平台。