基于CCD摄影测量的摩托车前照灯配光性能测试研究

对利用面阵CCD摄像机测试摩托车前照灯配光性能的方法进行了理论分析,采用CCD图像像素灰度值来表示配光测试屏幕上的照度值,以实现CCD摄像机测试摩托车前照灯配光性能的目的。并对配光测试屏幕上各测试点的图像像素灰度分别进行了照度标定,建立了屏幕照度与屏幕图像灰度之间的对应关系。标定实验结果得出的标定误差为0．021 lx,系统符合摩托车前照灯配光性能测试的要求。     

数字CCD摄像机抗纵向晕光驱动时序研究

分析了CCD摄像机纵向晕光的产生原因,提出了一种消除数字CCD摄像机高照度像素上半部分纵向晕光的垂直移位驱动时序设计方法。根据CCD电荷转移时序控制原理,在两帧间插入垂直移位驱动时序,可以清除前一帧产生的饱和电荷,由此可以消除高照度像素上半部分纵向光晕。在ICX205电路板上,测试了本文提出的抗光晕驱动时序,结果表明,所提出的方法可以成功清除高照度像素上半部分纵向光晕。研究结果已应用于智能交通监测。     

CCD成像型亮度计测量方法研究

利用CCD成像的特点,通过分析CCD成像过程中亮度与数字图像灰度之间的关系,提出了CCD成像型亮度计的设计方法。使用积分球作为标准亮度光源,对CCD拍摄得到的数字图像中像素灰度值与实际亮度之间的关系进行标定,得到图像像素灰度与测量点亮度之间的对应关系,保证亮度测量的准确性。通过对不同曝光时间下亮度分布的测量,拓展CCD成像型亮度计的测量范围。同时为了保证不同曝光时间下亮度的测量精度,将不同曝光时间下的图像灰度结果与积分球产生的标准亮度进行对比,实现成像型亮度计的非线性校正。利用光度特征匹配方法,保证光度计的相对光谱灵敏度与标准光度观察者的光谱光效率接近,减小测量误差。根据CCD成像型亮度计的标定和测量原理,使用Visual C++编制相应的软件,并进行了标定和测量试验来验证CCD成像型亮度计的测量方法,取得了较好的效果。     

激光光源汽车前照灯自由曲面反射器设计EI北大核心CSCD

文中针对激光前照灯的光学结构设计困难和能量利用率低的问题,以球面最优传输理论为基础,提出了一种新的自由曲面反射器设计方法。该方法基于支撑曲面的结构,针对扩展光源进行了优化,有效抑制了目标照明区外的照度,实现了清晰的明暗截止线。文中根据GB 25991—2010标准,设计了适用于激光前照灯(含近光灯和远光灯)的自由曲面反射器,并使用扩展朗伯光源进行模拟仿真。仿真结果表明,配光屏幕上各测试点和测试区域的照度均符合法规要求,反射面连续光滑,能量利用率分别为96.96%和97.80%。通过实现高能量利用率的结构,减少了汽车前照灯的功耗,利于汽车前照灯的散热设计,延长了激光光源使用寿命,并为设备的生产加工带来便利。     

基于图像的模拟相机标定方法的研究

从光学测量角度出发,结合计算机主动视觉中的相机标定方法及数字图像处理技术,提出了一种CCD摄像系统畸变校正方法.该法通过使用经纬仪,不需相机做任何运动就能实现全过程的标定.该方法在摄像机模型中全面考虑了镜头的径向畸变,利用图像中心附近点畸变量较小的性质,用中心附近点和全场视点对摄像机内部参数和像差修正参数进行标定,最后由最小二乘法得到摄像系统畸变模型的畸变系数,解决了CCD摄像系统的畸变校正问题.与传统的相机标定不同,畸变校正中仅标定数字图像中像素间距和相机焦距.该法运用了亚像素细分算法,提高了测试系统的精度,是一种简单、有效、实用的标定法.     

CCD摄像机参数标定实验设计

CCD摄像机标定技术是视觉检测技术中的最基本内容，为有助于学生正确理解和掌握视觉检测技术，本文设计了CCD摄像机参数的标定实验。详细介绍了CCD摄像机透视成像模型、RAC标定方法以及标定点空间坐标和图像坐标的获取方法，结合标定软件讲述了标定的主要步骤。     

科学级光学CCD像素非均匀性的测试

像素非均匀性是CCD成像性能评价中的一个重要指标,反映的是像素结构本身的差异。传统的以灰度值为基础计算DSNU和PRNU的方法未能考虑读出电路引入的时域噪声,且计算时未剔除不同像素曝光时间不同带来的误差,计算结果也只适用于某个具体曝光量。在分析CCD信号流的基础上,厘清灰度值不均匀的影响因素。参考DSNU和PRNU的计算方法,再结合帧转移型CCD的工作方式,提出了设置多档曝光时间,每档曝光时间下采集多帧暗（亮）图像,再通过拟合求得暗电流（暗电流+光电流）后并以之为基础计算暗电流非均匀性DCNU和光电流非均匀性PCNU的方法。同时,建立CCD像素非均匀性测试系统,验证其光源的稳定性和均匀性,以排除采集图像过程中测试系统引入的时域和空间误差。在此测试系统的基础上,利用新方法测得CCD的DCNU为25.51 e-/pixels-1,PCNU为0.98%。相比于传统的DSNU和PRNU值更准确地反映了CCD像素结构的非均匀性,所得结果更具普遍适用性。     

基于绝对相位靶的摄像机标定仿真与实验研究

摄像机标定是结构光三维传感技术中联系测量系统内外参数与三维坐标之间的重要环节.基于灰度信息提取特征点的摄像机标定方法易受图像噪声、对比度等因素的影响.提出一种基于绝对相位靶(APT)的摄像机标定方法,采用时间相位展开算法计算绝对相位,提取相位值为4π整数倍的特征点,采用局部窗口最小二乘拟合算法计算特征点的精确亚像素坐标...     

摄像机集锦(四)

CS3700C型CCD摄像机东京电子工业公司生产的CS3700C型CCD摄像机，其特点有：50HZ隔行扫描场读出；双读输出；以及25HZ帧读出，非隔行扫描单输出。带有电子快门，通过CCD获得全像素图像读出，确保极好的垂直分辨率。CCD的正方形像素排列增强了图像处理能力。根据不同的用途，快门速度可在1／10000秒～1／50秒间调节，还带有外触发脉冲控制的任意快门。TM－1型数字式房物摄像机TechnoMeda公司生产的TM－l型静物摄像机，采用85mm、镶嵌滤色器的彩色CCD，该CCD具有300000个有效像素。该摄像机可提供具有12O万像素的图像。它采用“…     

CCD摄像机最低照度浅析

由于各生产厂家致力于CCD的制作工艺和技术性能的改进,CCD摄像机灵敏度不断提高,其最低照度值大幅度下降。索尼公司宣称其DXC-637P摄像机最低照度已达1lux。CCD摄像机已能在昏暗的光线下正常工作,这种功能对于夜间突发性新闻采集等特殊要求是非常有用的。但是,购买摄像机的用户仅仅相信这种类似的说明或广告是不够的,因为对最低照度的国际标准尚未建立。在没有一个统一标准下的各厂家声称的最低照度,往往可能因这种不统一而引起误解。     

主动红外探测式视觉生命探测系统

针对地震后救援现场光照度低、温度变化复杂等特点,设计一款视觉生命探测系统,该系统主要由图像采集、图像传输、图像处理及显示、系统控制四模块构成。当救援现场光照度≥1.0 lx时,系统对救援现场进行可见光图像采集;当救援现场光照度<1.0 lx时,采用红外主动探测方式,即系统近红外光源打开,CCD接收救援现场反射的近红外光并将其转化为图像信号。同时,为提高救援现场环境成像的信噪比,系统中图像处理模块对采集的图像进行相应处理。该系统可实现低照度下震后救援现场的高清晰成像要求,为救援人员制定高效可行的救援方案提供决策依据。     

基于CCD的空间目标光度测量方法研究

空间目标的光度特性能够反映其在轨的运动状态和姿态,通过对空间目标光度的测量,可以确定其状态和姿态。首先分析了传统光度计光度测量方法,然后给出了用CCD进行光度测量的方法,该方法通过测量多颗星等已知恒星的灰度值,通过光度的定义公式推导出"0"等星的灰度值。进行光度测量时,得到待测星的灰度值之后再与"0"星等灰度值比较,计算出待测星的星等。在计算"0"星等灰度值与反算待测星星等时充分考虑了大气消光对测量结果的影响,并按照消光公式对测量结果进行了修正。试验结果表明,基于CCD的光度测量方法精度优于0.2星等。     

激光辐照面阵CCD探测器的杂散光斑现象

为了研究短脉冲强激光辐照下同轴数字全息图像中的杂散光斑,进行了短脉冲强激光辐照和停止激光辐照情况下CCD图像采集的实验,采用粒子衍射原理和CCD输出电信号的过程分析了CCD图像灰度的变化,得到了像素上灰尘的衍射及CCD吸收激光能量导致复位电平失常是杂散光斑及阴影产生的原因,受热效应和记忆效应的影响,激光辐照停止后CCD图像采集失常。结果表明,激光辐照停止后随着热量的消散,杂散光斑逐渐消失,去除灰尘并延长CCD的图像采集时间间隔,避免CCD产生热积累能有效消除杂散光斑。     

红外透镜检测中的自动聚焦技术

为了精准且快速的检测红外透镜的性能,设计了一套基于图像处理的快速红外CCD自动调焦测量系统,采用波长范围为3.7~4.8 m的中波制冷红外CCD相机,对透过红外镜头产生的像自动聚焦进行二次成像,通过图像的快速处理和分析,以检测镜头对称性和焦距等性能。重点分析了目前常用的自动对焦技术,针对该检测系统提出了灰度熵与统计学函数有机结合的自动聚焦方法,并通过大量的检测结果进行验证。实验结果表明系统重复定位的位置精度达到10 m。     

基于梯度算子的线阵CCD图像边缘检测方法研究

利用线阵CCD对螺纹参数进行测量,其测量精度受边缘信号检测精度制约,对图像边缘的精确检测是测量的基础和关键。为了检测经过线阵CCD所得图像的边缘,提出了一种基于梯度算子和直线拟合原理的边缘检测方法。该方法利用梯度算子求出图像边缘梯度最大值的两点,再结合这两点及相邻点的信息进行直线拟合,确定边缘的准确位置。基于该方法的采集系统由线阵CCD采集螺纹的灰度图像,使用DSP来处理数据。实验结果表明,该方法相对于固定阈值法,对提高系统测量精度具有显著效果。     

高功率激光近场空域计算方法

为了使目前高功率激光近场空域的对比度和调制度评价更加科学化,在数值计算中采用图像分割灰度门限法,对CCD采集的原始近场图像进行信噪分割.用最大类间方差作为判断噪声阈值的主要依据,由噪声区域最大概率灰度值得到本底灰度,然后根据强度是否大于Iavg(1 5σ)值来判断是否存在奇异点.奇异点位置灰度值经8-邻域图像平滑处理得到.通过应用大量近场测量数据分析对比了调制度的两种计算方法,结果表明两种计算方法处理结果是一致的,并规范地给出了高功率激光近场空域评价计算方法.     

电荷耦合器件消拖影后非线性测定

随着电荷耦合器件（CCD）技术的迅速发展,CCD在光度检测中的应用越来越为人们所关注,如在CCD图像传感系统中,直接运用CCD列阵作为光电探测器件,测试光学系统及CCD成像系统的调制传递函数,其关键之一在于CCD光探测器的非线性。然而,CCD采集的图像都具有拖影。为了测量CCD芯片的非线性,提出一种定量测量CCD芯片响应非线性的实验方法,通过实验获得探测器输出信号与光照度数据,对图像进行消拖影;进而进行曲线拟合,得到了CCD芯片的响应非线性曲线。     

基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统

为了实现对视度和视差的客观检测,提高自动化检测程度,设计了一种基于CCD图像处理的视度和视差自动检测系统。对CCD视度和视差检测原理公式进行了推导,通过分析发现需要测量成像最清晰时CCD光敏面的位置。为此,构建了像面可调的CCD摄像系统和图像采集与处理系统,采用扫描求解图像像素灰度值梯度的方法,实现图像清晰度测量和边缘提取;同时利用视频图像清晰度峰值搜索法,通过控制电机带动CCD光敏面朝图像最大清晰位置运动,实现CCD摄像系统的自动对焦,并完成对成像最清晰时CCD光敏面位置的测量。最后通过对装备视度和视差实际检测,表明视度检测不确定度在0.15 D以内,视差不确定度在0.3分以内,与传统方法相比,检测结果客观准确,自动化程度得到了提高。     

基于局部特性实现单帧图像小目标检测的研究

以目标成像点的扩散理论为基础,建立小目标在空域上的灰度特性模型,分析目标、背景和噪声的基本特性。由形态学开闭运算得到各像素位置的灰度变化值,再根据此值确定潜在目标区域。研究了各潜在目标区域的多方向多级梯度特征,实现了单帧图像的小目标检测。研究结果表明,该方法能够有效抑制不均匀背景杂波,增强目标信号,提高单帧亮暗点目标的检测能力。对于信噪比为0.89的图像,可获得34.74的信噪比增益。