基于 FPGA 和线阵 CCD 的高速图像采集系统

针对很多领域对被测物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的 FPGA 和线阵 CCD 技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计.该系统选用线阵 CCD 作为前端信号采集,采用 FPGA 产生与控制整个系统的时序,通过 USB 接口将采集到的数据传给 PC 机做进一步处理.本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的 FPGA 技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵 CCD 的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用具有参考价值     

基于线阵CCD的目标跟踪

图像序列运动目标跟踪是计算机视觉领域的核心课题之一.本文采用线阵CCD相机获取图像序列.并提出了一种改进的相关跟踪算法时运动目标进行匹配和跟踪的算法,实现了目标的快速匹配与实时跟踪的目的.     

新型地基全天空自动成像仪的研制

云的地基观测在现代气象业务中日渐重要,目前国内外研制的全天空成像仪大都采用具有较大广角的鱼眼镜头实现对云的观测,其缺点是导致图像畸变、失真,影响观测的准确性.利用普通CCD摄像机可以拍摄不同方位的天空图像;根据太阳运动规律,控制CCD摄像机采取合理的避让策略;利用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘算法,将图像拼接成一幅完整的全天空图像.从实验结果看,拼接后的全天空图像符合人眼观测习惯,能够真实地反映全天空云的形状和分布,为全天空云图的定量化分析提供了较为准确的资料.     

基于双CCD图像传感器的汽车抗晕光方法研究

利用积分时间一长一短两部CCD摄像机,同步获取同一探测目标两路图像信号,克服了单片CCD图像传感器动态范围小的缺点.采用位图像素亮度置换算法,将积分时间长通道中晕光像素点的亮度值用积分时间短通道中对应像素点的亮度值替代,达到了消除晕光现象的目的.双同步CCD图像传感器适用于晕光图像的采集处理,该方法可使CCD图像传感器动态范围扩展近2倍.     

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...     

联合估计混叠度，运动参数和高分辨率图像的JEMAP算法

本文提出一种空域联合估计混叠度，运动参数和高分辨率图像的JEMAP算法，以提高超分辨率处理的适应性，在地面上稳定地获得高于实测卫星图像中所用CCD设备成像精度的高清晰图像。算法根据星戡CCD设备的成像机理，定义卫星图像的混叠度，确定超分辨率处理模型，通过空域迭代联合估计混叠度，运动参数和高分辨率图像。实际卫星图像处理表明JEMAP算法具有很好的适应性和稳定性，包含先验约束能力较强，可以解开欠采样低分辨率输入图像的混叠，重构清晰卫星图像。     

利用CCD摄像机求解飞行器运动参数

针对飞行器的视觉导航应用,提出了利用CCD摄像机来估算飞行器运动参数的实时方案。在利用CCD摄像机所拍摄的序列图像中,首先,自动提取出第1帧图像中比较明显的特征点,并在后续的图像中对所提取的特征点进行追踪。然后,利用多视图几何技术来标定摄像机的外参数。所标定的摄像机的外参数经过转换就可以获得飞行器的运动参数。通过对实际拍摄的图像进行计算,反投影误差的最大值为0.03911,而处理26帧图像需要的时间为0.9194s,说明本方案在计算精度和实时性上是可行的。     

CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

本文在对CCD图像传感器的特性进行分析的基础上,阐述了CCD图像传感器在微光电视系统中的应用,重点讨论了CCD与像增强器耦合方式,并指出了应用当中应该注意的几个问题及解决的途径.     

基于烟雾动态特征分析的实时火灾检测

传统的离子式、光电式、吸烟式等烟雾探测器.需要非常靠近烟雾源时才能完成检测,不能应用于室外大空间、远距离等特殊场合的火灾监控系统中.提出了一种基于烟雾动态特征的图像型火灾识别算法.通过监测普通CCD摄像机拍摄的视频图像,进行运动物体的检测分割,分析图像帧中运动物体的动态特征,进而判断监控区域是否有火灾烟雾的发生.实验结果表明,该算法具有比较好的鲁棒性,能够有效地降低火灾监控系统的误报漏报率.     

虚拟仪器调用MessageBox函数的实现

虚拟仪器软件设计中以图形化语言LABVIEW为主,但在遇到LABVIEW不易实现的功能时,可通过在LABVIEW 中调用其他函数来实现.本文介绍了在LABVIEW中调用Win32 API MessageBox的方法和配置CLF节点的原则.对于调用其他的API函数具有重要的参考意义.     

图像序列中运动人体的分割方法的研究

在对现有的运动分割算法的研究基础上结合运动分析方法,对基于图像帧差法构造背景图像进行了深入的分析和研究,提出了一种利用阈值来判定人体信息和背景信息以达到背景减除的新算法来实时地提取出运动的人体,在利用帧差法提取出背景图像后,通过当前帧和背景图像的像素值的对比减除可快速精确地完成对运动人体的分割.在NLPR数据库中进行了实验,结果表明本算法能快速有效地一次提取出多个人体目标,并且失真度比较小.     

基于数字CCD相机的高速图像采集系统

介绍了一种基于线阵CCD相机的高速数据采集的方法和系统,该系统采用双CCD相机进行布站并对过靶物体进行拍摄,通过图像采集卡实现计算机对CCD相机的控制,并且完成数据的采集和存储,能够成功运用到高速运动物体的空间位置和速度检测方面,经试验,其实时性和高精度性能使其很好地应用到靶场的立靶精度试验中,极大地提高了靶场试验效果。     

基于联合变换相关器的像移测量方法研究

为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机亚像元像移,对基于联合变换相关器的像移测量方法进行了研究,并进行计算机仿真。阐述了该方法的数学原理,面阵CCD的安装位置以及输入图像序列的获取方法。应用MatLab对图像进行线性插值获得具有亚像元像移的图像,并添加噪声使图像具有较低信噪比;对图片进行傅立叶变换得到联合功率谱,二值化处理后的功率谱再次进行傅立叶变换得到相关输出;用质量中心算法计算出像移量。结果表明,像移测量的精度不随景物的内容而变化,测量得到的像移误差均方根误差值小于0.2个像元。     

Dynamic image stabilization precision test system based on the Hessian matrix

Dynamic image stabilization precision of an optical image-stable device is a key technical indicator.Therefore,a fast dynamic image stabilization precision test system for an optical image-stable device is developed.A large-aperture collimator with a designed cross divisional board is used to simulate the infinity goal.The image-stable device is installed on the motion simulator with six degrees of freedom which is used to simulate the moving state of the device.The CCD camera installed behind the eyepiece lens of the image-stable device acquires images rapidly and in real time.The local energy maxima center of the cross light spot can be acquired accurately through the proposed algorithm using the Hessian matrix.In addition,to deal with the CCD non-uniformity,an adaptive non-uniformity correction algorithm based on bi-dimensional empirical mode decomposition is provided.The actual test results for the proposed method show that the test error of dynamic image stabilization is less than 0.7,and the time for the frame image acquisition and processing is less than 10 ms,which demonstrates the effectiveness of the test system.     

CCD输出信号的电处理方法

对ＣＣＤ输出的具有一定时序分布的电信号的不同处理,将直接影响到检测精度,将以２０４８位线阵ＣＣＤ图象传感器为核心,介绍几种常用的ＣＣＤ输出信号处理方法     

基于统计学理论的参数模型运动估计方法

运动估计对视频编码十分重要,基于参数模型的运动估计方法也越来越受到人们的关注,参数模型的选择是该方法的关键。基于此,提出了基于统计学原理的模型选择方法,它以少量的图像数据流为基础,通过参数估计,并分析各近似模型的预测风险和误差,选出最优模型,它最符合预测对象的实际发展变化规律,进而利用该模型对未知对象进行运动估计。试验结果表明,在对实际图像序列进行运动估计时,这种方法是可靠并且实用的。     

新型全息光栅指纹传感器的研究

基于大量实验和全息光栅技术,提出一种新型的指纹传感器。该传感器主要由单色光源、全息光栅、透镜和CCD组成,其中,关键的器件——全息光栅应用激光全息技术制作而成。该传感器很好地解决了传统光学全反射指纹传感器和全息棱镜指纹传感器所存在的问题,能获得高清晰、无畸变、无失真的指纹像,可以很清楚地观察到指纹脊上腺孔,并给出了一个具体的实例。     

基于多传感器的家庭服务机器人局部导航方法研究

本文提出了一种基于多传感器的家庭服务机器人局部导航方法。首先,采用单个摄像头获取居室内障碍物的图像信息,利用超声波传感器和红外线传感器探测障碍物的距离信息。然后,据此计算在机器人运动方向上障碍物的遮挡空间或者多个障碍物之间的实际距离,再根据机器人自身的大小计算避开障碍物应该转动的方向及角度,从而实现居室内的自主导航。最后,仿真实验结果证明了该方法的有效性。