多CCD拼接相机系统中畸变误差研究

光学畸变普遍存在于高精度光电测量设备系统中,是影响系统测量精度的一个重要因素.在分析多CCD拼接相机结构理论基础上,提出了多CCD拼接相机系统畸变误差模型,同时提出了测量该系统中畸变误差的方法以及修正方法.大量实验结果表明,利用该检测方法与修正方法能够显著提高该系统测量精度,该方法可行且对其他光电测量设备有参考价值.     

导轨运动误差对CCD拼接影响分析

对于大视场、高分辨率空间CCD相机,多片CCD拼接技术仍是目前解决单片CCD线阵像元数目及其长度不能满足需求的主要手段,多片CCD器件的拼接精度直接影响CCD焦平面子系统的成像质量。焦平面CCD器件的拼接是在专用工具CCD拼接仪上完成的,CCD拼接仪的综合拼接误差决定了CCD器件的拼接精度。本文基于三坐标测量机的测量误差空间数学模型,推导出了由于直线导轨的运动误差引起的CCD拼接仪系统拼接误差的完整计算公式,通过对公式进行分析并实例计算,结果表明除了直线导轨的线位移运动误差外,由于直线导轨的角位移运动误差引起的阿贝拼接误差也是CCD拼接仪系统拼接误差的重要组成部分,而且由于CCD拼接仪的仪器构成特点以及三维空间工作特性,很难通过优化仪器布局来同时消除所有方向的阿贝误差。通过对各种消除或减小CCD拼接仪系统拼接误差的方法进行探讨,得出结论：采用误差补偿技术是减小CCD拼接仪系统拼接误差的有效方法。     

航空相机大面阵CCD多自由度拼接方法研究

随着科学技术的进步,航空相机向着高分辨率、大视场方向发展,现有单片CCD 不能满足大视场的要求,高精度、多自由度的CCD拼接技术已成为当前发展的迫切需求.通过对比现有拼接技术的优劣,提出了一种新的大面阵CCD多自由度机械交错拼接技术,采用三点凸轮式多自由度拼接机构,取代传统修磨垫片方式,拼接时可在线实时调整.对拼接精度进行分析,结果表明,该方法的搭接误差 2m,共面误差 4m,满足航空相机大视场和高分辨率要求;对拼接结构进行模态仿真分析与模态测试实验,拼接机构一阶谐振频率大于390 Hz,满足使用要求.     

高速拼接CCD相机时序设计

高速拼接CCD相机是目前我国空间目标监控领域中急需的CCD相机之一,相机的研制对提高我国高速拼接CCD相机的研制能力有很大的推动作用。本文重点介绍了16通道高速拼接CCD相机的时序设计,以及相机的实测结果,并对相机的实际应用前景进行了展望。     

多CCD拼接相机中图像传感器不均匀性校正

CCD图像传感器不均匀特性是影响光电测量设备精度的一个重要因素.在分析了单片CCD图像传感器不均匀特性基础上,提出了多CCD拼接相机系统中不均匀特性的校正方法.大量实验结果表明,利用该校正方法不仅保持原图像的目标,而且简单快速,具有通用性,能够显著提高系统测量精度.该方法可行且对其他光电测量设备有参考意义.     

一种遥感相机的CCD交错拼接方法研究

随着技术的不断进步,遥感相机也向着宽谱段、大覆盖范围的方向发展.由于现有CCD的像元数有限,不能满足覆盖大视场的要求,需要对其进行拼接.通过分析现有拼接技术的优缺点,本文设计了一种不同于传统机械拼接与光学拼接的交错式机械拼接方法,并针对某可见、近红外宽谱段相机采用两片TDICCD进行了交错式机械拼接实验.实验结果表明,该方法的搭接误差小于2μm,平行误差小于3μm,共面误差小于6μm,满足相机的成像要求,并可在相机焦平面拼接的研究与实践中推广使用.     

弹道相机面阵CCD焦平面的光学拼接

随着科学技术的发展,弹道相机也向着高分辨率、大视场方向发展.由于现有CCD不能满足大视场的要求,因此需要多个CCD进行拼接.本文研究了面阵CCD光学拼接技术,阐述了弹道相机光学拼接的原理和焦平面结构,对拼接误差进行了分析,并针对弹道相机采用两片1 K×2 K面阵CCD进行了拼接实验.实验结果表明,该方法的搭接误差＜2μ...     

基于偏最小二乘回归多CCD拼接相机模型研究

为了建立多CCD拼接相机光学系统的数学模型,文章根据偏最小二乘回归理论,首先分析了CCD拼接原理,建立了光学畸变的单元相机数学模型和分析了拼接相机物空间坐标系和像空间坐标系的对应关系,最后由偏最小二乘计算方法解算出相机的内方位元素,建立了完整的数学模型.     

宽角航空CCD侦察相机拼接方案综述

图像拼接技术的发展为宽角航空CCD侦察相机的设计提供了新的解决方案。回顾这种方案的发展历程,可归纳为机械拼接、光学拼接和相机扫描式3大类。以典型的应用为例,对它们的工作原理及特点进行介绍。最后根据拼接技术的研究现状,描述了航侦相机拼接方案的发展趋势。     

光栅拼接旋转误差检测系统

拼接光栅技术是提高高功率激光器输出能量的一条可能途径,为保障高功率激光器光束时空光束质量,拼接光栅角度误差必须小于0.4μrad,位移偏差小于20 nm。为了满足光栅拼接调整系统的高精度高稳定性要求,设计了光栅拼接旋转角度偏差检测方案用于测量两块相邻光栅之间的相对空间姿态。测量系统测量光束与压缩器主光束同轴,利用相移式干涉仪测量待测光,得到若干干涉图样,通过快速傅里叶变换还原波前得到相邻两块光栅相对空间角度偏差。通过实验验证了检测系统的理论可行性,目前在小口径光束下精度达到0.45μrad。测量方案结合拼接光栅只需要测量波面倾斜误差的要求,简化了干涉测量光路及图像分析流程,有利于光栅拼接技术的工程化应用。     

CCD拼接技术研究

为满足一些特殊领域对高位数线阵CCD的需要,我们用两个线阵2048位单列CCPD进行拼接,构成了4096位CCPD。用于拼接的2048位CCPD是采用埋沟三相三层多晶硅交迭栅埋沟结构。分析研究了器件的几何结构和性能参数。测试表明:器件光谱响应范围0.4～1.1μm,转移效率大于或等于99.99％,非均匀性小于或等于±8％。最后,对拼接CCD的实际意义进行了评述。     

CCD相机在汽车工业中的应用

评述CCD相机在汽车工业的材料加工、生产控制、质量控制和智能化设计中的应用。     

CCD相机偏置实时修正

为了抑制CCD相机视频处理链路中由于工作温度、器件老化等因素引起偏置变化对图像质量的影响,对整个视频处理电路采取实时偏置修正的方法．首先,为了获取每一帧图像经过链路时偏置的变化,分析并修改了CCD相机驱动电路和图像处理电路等模块的工作时序．然后在图像处理模块中计算每帧图像的像元偏置修正值,并对整幅图像的每个像元进行偏置实时修正．最后输出经过修正的图像．实验结果表明：图像经过实时偏置修正后,每帧图像的偏置值基本都在同一水平．在测试模式下,获得图像偏置的均值都在107DN左右．在CCD两路输出时,左右两路图像偏置的均值的差值由170．9DN减小到4．8DN．所以此方法不仅抑制了整个视频处理链路偏置的不稳定性,而且也消除了CCD双路输出时两路数据偏置的不同．     

CCD摄像机原理及应用

在介绍电荷耦合器件(CCD)摄像机的工作原理、性能指标的基础上,阐述了CCD在高校教学、科研及管理中的应用.     

自适应曝光时间的面阵CCD相机的研制

依据CCD探测器的光电线性关系,使用KAI-1020内线CCD探测器,研制了一种自适应曝光时间的面阵CCD相机.设计了以FPGA为核心处理单元的自适应先积分的时序驱动.测试结果表明,所研制的面阵CCD相机具有曝光时间自适应调整功能.     

大面阵CCD相机在靶场测量经纬仪中的应用设计

在光电经纬仪改造过程中,提出了一种以大面阵PanteraTF1M60相机作为光电经纬仪数据录取器件,以工控机为数据存储处理平台的数字化数据采集记录系统。通过对相机应用的研究和图像数据存储模式的设计,本系统工作在外触发同步模式下,采用图像数据的双缓冲区模式及优化的虚拟一起界面设计。结果表明本系统实现了数据图像高速无压缩存储,系统具有外触发同步精度高、存储数据准确、图像实时监视,满足光电经纬仪技术指标要求。     

CCD相机的像移补偿技术

介绍了CCD相机像移补偿技术的研究进展,对各种补偿方法进行了分析,讨论了这些 方法的特点,最后,提出了对CCD相机像移补偿技术发展的认识。