机载TDI CCD相机高速图像实时存储系统

介绍了用于一种机载TDI CCD相机的高速图像实时存储系统的设计方案。系统中CCD相机图像数据经过数据缓存器缓存后传递给DMA控制器,再经过SCSI协议控制器写入SCSI硬盘中。利用VHDL语言对FPGA芯片编程实现主控制器和DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。经过实验验证,该系统能够满足机载TDI CCD相机的高速图像实时存储要求。     

基于DSP的生化分析仪温控系统设计

在生化分析二点法、速率法中,试剂加入样品后的反应过程是在比色杯中完成的,该反应过程对温度极其敏感,能否按要求准确控制反应液的温度,直接影响检测结果的可信度。由于反应液与比色杯有迅速的热交换,实际是通过控制比色杯的温度来达到控制反应液温度。为了实现反应杯温度的快速、精确检测与控制,系统硬件采用高精度铂电阻作为测温元件,DSP作为控制器,半导体制冷片作为温度调节器,软件采用PID控制算法。实验结果表明,比色杯温度控制精度达到±0.1℃,控制时间小于30s,满足生化分析仪的设计要求。     

一种电磁纵走式双帘焦平面快门

针对某航空摄影相机宽幅面、高频次成像的特点,结合各种类型快门的工作特性,设计和研制了一种焦平面帘幕式快门。采用旋转电磁铁启动快门的上紧运动,结合扇形齿轮、凸轮和连杆等传动组件完成上紧操作,利用电磁衔铁的吸合来锁定上紧状态,然后通过依次释放前后帘的电磁衔铁,在动力弹簧的驱动作用下,使前后帘叶片组之间形成一个固定宽度的狭缝,该狭缝从像面扫过时对成像介质形成曝光,通过程序改变后帘电磁衔铁释放的延迟时间值,可达到调节曝光时间的目的。通过快门测试设备的检测结果来看,该快门的曝光时间调节范围为2～20 ms,绝对误差为0.1 ms,曝光均匀性优于10%,最高工作频率为8 fps,成像试验的结果表明快门能够满足面阵航摄相机的成像要求。     

基于LabVIEW的弹簧拉压力测试系统

文中分析和设计了基于LabVIEW的弹簧拉压力测试系统。系统硬件以AT89C52作为微处理控制芯片;键盘设计成4×4矩阵型式,利用软件编程实现键码扫描;显示方式为液晶显示,采用基于T6963芯片驱动的240×128液晶显示屏,系统字库自行设计;系统参数存储体存储芯片AT24C64,系统大部分控制单元均采用I2C总线,硬件时序用软件模拟。系统软件采用LabVIEW图形化编程环境,通过交互式图形化前面板来控制系统,并显示结果。由于是基于计算机技术的测试系统,从而使系统的功能可以灵活定义,便于满足用户要求。系统具有良好的人机界面,操作方便,数据曲线动态显示,系统参数自动记忆,同上位机实时交换数据,亦可独立工作。     

摆扫式航空遥感器像旋补偿方法

针对航空遥感器前端扫描反射镜旋转带来的像旋,提出了一种焦平面与扫描反射镜同步旋转的消旋方法。利用矢量法对像旋的方向进行了详细计算,得出消旋方向与扫描反射镜旋转方向相反的关系,提出了一种双轴系齿轮联动、双电机伺服控制的消旋方法,该方法精度高、像旋残留少,并对轴系的回转精度、齿轮的传动精度、双电机的伺服控制精度进行了检测。检测结果表明:轴系的回转精度为0.8″,齿轮的传动精度达到34″,双电机伺服控制精度优于1′。试验结果表明,用此种方法进行消旋,像旋的残留仅为0.03 mm,经过某项目成像验证,得到的图片便于拼接应用。     

基于FPGA的非XGA标准图像显示控制器的设计

针对实际应用中许多相机输出的图像数据格式不符合XGA标准,无法直接进行显示,介绍了一种对该类图像进行标准XGA格式转化的显示控制器.在分析计算的基础上实现对相机的合理控制,使相机的输出行频与XGA标准一致.对于CCD的输出数据通过采用缓冲和时钟切换的技术方法将其转化为符合VGA时序的图像数据.按照VGA标准时序将图像数据输出,从而实现XGA显示.该显示控制器基于FPGA实现,其关键技术在于利用FPGA内部的FIFO实现CCD数据的二级缓冲和时钟变换.一级缓冲为大容量双时钟FIFO,实现时钟的切换和数据的深度缓冲;二级缓冲为单时钟FIFO,其容量为1行,作为行显示缓冲区.该显示控制器同时利用FPGA实现XGA所需的行场同步信号及控制CCD的外行同步信号.文中的非XGA标准图像显示控制器具有实现灵活,时序稳定的优点,可作为其他相类似图像显示的参考.     

LabVIEW在信号分析仪器中的应用

在计算机技术的推动下,以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器及测试系统得到了迅猛发展,使得测量仪器和数据采集系统的设计方法和实现技术产生了深刻的变化.LabVIEW采用的设备图标与科研人员、工程师们习惯的大部分图标基本一致,这使得编程过程和思维过程非常相似.     

线阵CCD相机模拟器的分析与设计

为降低某线阵CCD相机因屡次调试而被损坏的风险,对相机的特性和时序进行了分析,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的CCD相机模拟器.整个系统以FPGA作为核心器件,在FPGA内部开辟一片ROM,里面存放一幅标准图像的灰度值,在像素时钟的下降沿输出灰度值,并对像素时钟进行计数,产生外加行同步信号和行有效信号.仿真结果显示,此线阵CCD相机模拟器模拟过程符合实际相机的输出时序要求.模拟器的设计缩短了工程上的调试时间,为后期的采集和存储等处理提供了保证.