宽角航空侦察CCD相机设计

提出了一种新的宽角航空侦察CCD相机的设计方案.由光学转筒和反射镜旋转装置组成相机的基本结构,光学转筒被安装在与航向平行的位置上,反射镜被安装在光学转筒内与航向垂直的位置上.在航空侦察过程中,相机通过旋转光学转筒获取具有一定重叠率的局部图像序列,并分别由光学转筒和反射镜旋转装置补偿由滚动和俯仰姿态扰动产生的像移,提高单幅图像的质量.与传统的航空侦察相机相比,采用这种方案的相机具有体积小、视场宽、分辨率高和重叠率可调等优点,并且无需额外的姿态扰动像移补偿装置.最后,利用某次飞行测试中的三航道图像来验证方案的可行性.结果表明,该方案可以满足航空侦察大视场、高分辨的要求.     

一种航空型多光谱CCD相机

多光谱技术是遥感技术领域中最有希望的分支技术之一,它利用自然物体的光谱特性,来获取更多的关于欲探测物体的信息,从而达到更好地识别和认识物体的目的。本文从应用研究的角度,较详细地讨论了航空用多光谱CCD相机光学系统的方案选择与设计,叙述了电子处理线路的主要设计思想和方法,并简要介绍了野外试验的结果。     

一种多功能数字可见光CCD相机的设计

介绍了一种多功能数字可见光CCD相机的整体设计过程,并给出了原理框图,详细说明了相机的外同步、电子快门、自动增益、疵点探测和补偿,以及伽玛校正等功能.     

一种基于DSP+FPGA的CCD相机图像处理模块设计与实现

文章针对CCD相机视频处理技术的特点提出了一种实时图像处理的解决方案。该方案采用DSP+FPGA的架构,既保证了图像的实时性要求,又能实现复杂的算法。利用FPGA并行流水的处理方式,完成BAYER彩色滤波阵列到RGB空间的视频重构、实现自动白平衡算法和相机的自动曝光控制。利用DSP强大的运算能力,实现复杂的视频去雾算法。     

用于宽视场空间相机的CCD光谱特性筛选装置

结合CCD辐射响应函数,提出了基于相对光谱响应和光谱参量的CCD筛选方法,研制了CCD光谱特性筛选装置。装置集成化程度高,可以快速便捷的测试CCD的相对光谱响应、峰值波长、中心波长和半峰值带宽(FWHM)等光谱参量,并依据测试数据建立数据库进行最优筛选。对某批次10只时间延迟积分(TDI,time delay integration)(TDICCD)CCD进行筛选试验,对实验数据分析得到了一组4只最优的TDICCD组合。整个系统的测量不确定度优于3.5%。     

一种CCD相机辐射定标的方法

讨论了影响CCD相机辐射测量性能的因素及进行辐射定标所采用的方法。在已建立的实验装置上,对CCD相机进行了辐射定标实验,实验结果证明了所采用的方法,是一种有效的辐射定标方法。     

一种全新的LCD宽视角技术

在边缘场开关模式向列液晶盒内，不论是在电极之间的液晶分子还是电极之上的液晶分子都可以在边缘场的驱动下转动，所以它具有比共面转换模式更好的透光率和宽视角特性。本文对这两种模式的结构和原理进行了比较，并介绍了针对其自身存在的不足所进行的各种改进方法的原理、结构和改进效果，对各种方法的优缺点做出了评述。     

一种基于单幅图像的相机标定方法

本文提出了一种相机快速标定方法,使用一个平面标定板,仅拍摄一幅图像,就能完成相机标定.与通用的相机标定方法相比,可以减少拍摄图像及计算相机多个参数初值的麻烦,提高了相机标定的效率,尤其适用于多相机同时标定的情况.在计算相机内参时,使用Levenberg-Marquarat方法优化求解.实验结果表明,本算法速度快且精度较...     

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.     

用于海洋宏生物原位观测的水下激光雷达相机

海洋宏生物原位“观”和“测”对于海洋生态环境、海洋生物资源和海底矿产资源的研究和评估具有重要的意义。目前用于海洋宏生物原位观察的传统水下摄像机存在目标辐射特性、水体光散射、距离信息丢失等导致的低对比度目标探测难的问题。针对此,提出了水下激光雷达相机,可以兼顾并超越传统激光扫描雷达与摄像机复合的技术方案,利用单一系统同时获得百万像素高对比度的二维强度图像和高分辨率的三维图像,且二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并介绍了基于该技术研制的“凤眼”系统,其光立体采样区体积可调,距离分辨率优于1 cm,像素数为1360×1024。自2018年起,“凤眼”在我国南海海域进行了4个航次的海上试验,获取了海底宏生物及微地形地貌图像,最大工作深度达到3 291 m。     

用于二代宽视场相机的哈勃空间望远镜模拟系统的光学设计,制造和装调

当最初制造宽场相机时,人们便认为相机的完整试验将要求一个能够真实体现出哈勃空间望远镜焦面特性的模拟系统。这一工作由加州理工学院承担。但这一模拟系统并没有完全满足实验的要求,因此当哈勃望远镜升空后,便开始了新的模拟系统的设计工作。而且在哈勃升空不久,又发现了望远镜的双曲主镜存在严重的偏心问题,它导致了光学系统较大的球差而损害了所发回的图片的质量。因此新的相机以及相应的模拟系统的重新设计更是十分必要的了。     

一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计

介绍了一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计方法.相机利用FPGA芯片实现时序驱动、相机控制及传输数据;设计了相关双采样电路来降低相机的复位噪声;数据由以太网接口芯片W5300通过TCP/IP协议发送到图像采集软件显示和处理.相机采用半导体制冷器结合水冷的方法进行制冷.实验结果表明,在相机制冷到-20℃时,最低照度可达到0.005 Lx,具有灵敏度高的特点,能够满足弱光环境中的使用需求.     

一种CCD相机的视频处理电路设计与噪声分析

为使CCD相机系统能够捕获到高信噪比的图像,介绍了一种视频处理器TDA9965的应用电路设计,简述了其内部组成框图及工作原理。利用某型号TDI CCD作为系统传感器,成功实现了对CCD输出模拟视频信号的量化处理,能够使相机系统完成实时采集图像等任务。同时分析了视频处理器电路设计对相机系统图像信噪比的影响,以电源噪声为干扰源,具体计算了在电路设计不合理和改进设计后两种情况下,CCD相机图像信噪比的变化,并通过试验测试验证,合理的电路设计可以使图像的信噪比提高20 dB以上,从而说明了视频处理电路合理设计的重要性,为高速高信噪比CCD相机的研制提供了技术基础。     

一种用于天文望远镜的低噪声CCD读出电路

设计了一种用于天文望远镜的低噪声电荷耦合器件(Charge Coupled Devices,CCD)读出电路.该读出电路主要包括电容增益电路、单端转差分电路、双斜率积分电路以及缓冲器电路.CCD读出电路采用SMIC 0.18μm1P6M CMOS工艺实现.后仿真结果表明,在电源电压3.3V,输入信号67kHz,输出信号80mV峰值时,输出信号动态范围86dB,等效输入噪声2.523nV/Hz1/2,整体功耗1.25mW.     

一种可用于红外条纹相机的新材料

提出了一种电子陷阶型红外上转换新材料．它的红外响应波长范围为０．８－１．６μｍ，量子效率高达６６％，是一种优良的红外材料．测量了材料的时间分辨率和能量转换效率．     

一种用于WLAN的宽频带微带天线

采用双层结构拓展矩形微带天线带宽,利用有限积分法软件研究了寄生单元大小、以及两层贴片间的空气间隔对天线性能的影响。优化设计出的天线在电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)≤2的情况下,将原普通贴片天线4.5%的带宽提高到了23.6%,且增益在整个频带范围内达到6dB以上。该天线的工作频带完全覆盖无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的IEEE802.11a标准(5.15～5.825GHz)。实验测量结果与数值模拟结果相吻合。     

一种基于CCD多电极结构的电子像移补偿方法

利用CCD光注入方程对基于时间延迟积分(TDI)方式的传统CCD电子像移补偿方法进行了分析,得出该方法中曝光期间电荷包以行为步长进行转移所造成的非连续性使补偿图像达不到图像清晰度要求的结论.提出了一种利用CCD自身多电极结构进行电子像移补偿的方法,通过修改CCD驱动时序使曝光期间电荷包以CCD电极宽度为步长进行移动,使电荷包移动的非连续性达到最小值,从而最大限度地减小电荷包移动和像移之间的非同步效应,使补偿图像的清晰度显著提高.仿真和实拍结果表明该方法能对前向像移进行很好的补偿.     

一种用于Ku波段的宽频带微带天线

运用电磁耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。天线单元的设计采用了倒L型微带线馈电的形式,并在叠层贴片间引入泡沫材料,以降低介质板的平均相对介电常数,减小微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的。仿真结果表明,单元天线驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20％。     

一种用于隧道覆盖的宽频带单极子天线

目前隧道或地铁工程中使用的泄漏电缆覆盖的成本较高,文中提出了一种新的设计方案--双向天线覆盖,并且根据单极子的宽频带特性,采用电磁仿真软件AnsoftHFSS建模仿真,设计并实现了一款在1.392～4.500GHz频带内具有良好阻抗特性的平面单极子天线,其相对带宽超过100%,水平面辐射方向图是沿着隧道双向分布的,而且实测结果与仿真数据相吻合.该天线结构简单,容易实现,采用壁挂形式,安装简单可靠,造价成本低.