TDI CCD驱动时序的研究及CPLD实现

TDI CCD（Time Delay Integration Charge Coupled Device,TDI CCD）相机具有低噪声、高灵敏度、高量子效益、高分辨率、线性度好、动态范围大等特点,在实际应用中具有广阔的前景。采用IL-E2线阵TDI CCD芯片,通过分析其结构及时序要求,提出了一种基于CPLD的IL-E2线阵TDI CCD的驱动电路设计方案。并在QuartusⅡ7.0上利用Verilog HDL硬件描述语言设计了其驱动时序逻辑。最后通过实验验证本驱动时序发生器能够使TDI CCD清晰成像。     

双线阵CCD相机的畸变校正和标定方法

在双线阵CCD的三维重建中,对线阵CCD相机的标定和镜头畸变校正是基础环节。提出了一种用于三维重建中的双线阵CCD标定及镜头畸变校正方法。根据左右相机间的单应性关系,以及线阵CCD的成像原理,将双目相机间的空间关系分解成姿态角与错切角的关系。通过靶图数据的拟合,对姿态角和镜头畸变进行校正,根据求出的错切角完成相机间的标定,实现对具有镜头畸变的双线阵CCD的标定。实验结果表明,标定和校正精度满足后续三维重建中图像匹配的需求。     

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。     

大面阵CCD相机高速图像压缩系统设计

针对大面阵CCD相机高分辨率、高帧频等特点,提出了一种适用于大面阵CCD相机高速实时图像压缩的系统。实验结果表明,该方案在压缩比为53:1时峰值信噪比可以达到36 dB,取得了很好的压缩性能。     

基于面阵CCD的相机自动调焦技术

为满足摄影分辨力的要求 ,在航空相机拍摄过程中 ,镜头位置要随着摄影距离的改变相应调整。线阵CCD交汇测量能准确测定点目标的距离 ,但对于面目标测量难度较大 ,若用面阵CCD替代线阵CCD ,并利用小波变换获取的图像边缘特征 ,自动识别相同点目标在不同CCD面上的成像位置 ,可实现面目标距离精确测量和相机焦距的自动调整。     

线阵CCD精度靶图像触发算法设计

针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题。在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号。通过研究弹丸图像的特性以及算法在FPGA上的硬件实现方法,利用当前采集到的图像对算法进行了实验验证。实验验证表明,该算法可有效识别弹丸信号,并能排除其它非弹丸信号的干扰。该算法对提高线阵CCD精度靶触发精度,精简线阵CCD精度靶结构具有十分重要的意义。     

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 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FPGA的线阵CCD图像采集控制的实现

以纺织布坯疵点在线检测系统为应用背景,探讨了基于Camera Link接口协议标准的线阵CCD相机图像高速采集逻辑控制接口的实现技术.重点阐述了信号转换接口、基于FPGA的生成帧图像数据逻辑和相机的同步逻辑控制的设计与实现,最后,给出了它们的仿真测试结果.     

基于FPGA的线阵CCD相机控制系统设计

提出了一种基于FPGA的CCD相机采样率控制系统,该系统能改善线阵CCD相机采样的均匀性,使成像质量得到提高。     

星载焦面视场拼接TDI CCD相机成像质量及处理方法分析

本文分析卫星偏航角、相机积分时间、平台稳定性、姿轨误差对焦平面线阵采用视场拼接的TDI相机地面成像的影响,包括线阵、沿轨两个方向上的错位(点上的变化)与地面扫描轨迹方向上的影像畸变(线上的变化).针对CBERS-02B HR相机的卫星影像,研究地面解决偏航角引起图像错位的数据处理方法——基于地面影像的图像配准仿射变换纠正法.根据CBERS-02B HR线阵的地面配准试验,分析出了CBERS-02B卫星星上偏航角补偿精度与误差对图像质量的影响,及影像畸变产生的原因.     

基于CPLD的高速线阵TDI CCD驱动电路设计

随靶场测试技术的要求提高，特别在高速飞行弹丸测试技术领域，对弹丸着靶的两维坐标的测量精度提出了更高要求，利用高速高灵敏度的CCD器件为核心的图像采集系统，采集弹丸过靶的图像，通过图像分析可提高其测量精度；基于CPLD技术，简述IL—E2 TDICCD的基本工作原理及其时序要求，根据其要求自行设计高速线阵IL--E2 TDICCD芯片图像采集所需的复杂时寄和CCD外围驱动电路;分析IL—E2 TDICCD外围驱动电路设计的基本原理与CPLD内部逻辑时序设计，完成线阵IL—E2 TDICCD图像采集的驱动时序电路；实践证明，该电路结构简单，可靠性高，满足测试要求。     

采用FPGA的高速CCD相机的时钟发生器

采用IL－E2 TDI CCD做为传感器，与计算机构成了成像系统，并在计算机CRT上显示出图像。主要介绍高速CCD相机的工作时钟产生电路的设计，采用大规模集成电路FPGA实现了该工作时钟驱动电路，采用AHDL语言对工作时钟驱动电路进行了硬件描述，并利用Max Plus2软件对所设计的工作时钟驱动电路进行了仿真，最后对FPGA器件进行了编程和硬件电路调试，进而实现了整个CCD相机的控制。     

接口技术在遥感相机控制系统中的应用

为了实现遥感相机的可靠稳定运行,结合时间延迟积分(TDI)的CCD相机系统的接口电路设计,介绍了接口技术在相机控制系统中的应用要点。对系统通讯接口、调焦控制接口、驱动控制接口等方面给出了实际应用中的设计方案。为今后相机系统的接口电路设计积累了经验。     

橡胶密封圈几何尺寸图像检测技术研究

目前油冷散热器件密封圈尺寸检测使用万工显人工目测方法,工作强度高,测量数据稳定性差。针对这种情况,提出了使用万工显、CCD相机、光栅和计算机搭建自动测量系统,实现了密封圈几何尺寸的检测。采用CCD相机替代万工显的目镜,由光学系统将被测密封圈的边缘成像于CCD靶面上,数字图像通过USB口传入计算机,实现图像采集,由固定于测量平台的光栅尺读取平台移动数据。采集密封圈6幅边缘图像,同时把光栅读数读入计算机。经过中值滤波、阈值分割、边缘检测等图像处理方法,结合光栅读数,经过坐标转换,得到了同坐标系下的所有图像边缘坐标,所有边缘坐标数据采用最小二乘法拟合圆,得出密封圈的半径值。实验数据表明,CCD测量系统均方差为0.0001mm,低于目测系统的均方差值0.0005mm, CCD万工显测量系统测量数据稳定性好。     

Measurement of 3-D Loci and Attitudes of the Golf Driver Head While Swinging

This paper describes a novel method to measure the loci and attitudes of a high-speed moving object in a three-dimensional space. Here, the method to the golf driver head is applied. The employed sensor is a line-charge-coupled device (CCD) camera with a high-speed scanning. Because the camera captures only one-dimensional (line) information in a two-dimensional image, the scanning speed is very high. During a measurement, the line-CCD camera captures the positions of markers located on the driver head. Simple signal processing yields the position at every scan interval and estimates the loci and attitudes of the golf club head. Here, the method to the golf head motion measurement is applied: However, it can be applied to a variety of high-speed moving objects other than a driver head     

TDI CCD视频响应性能的高精度检测

TDI CCD主要应用于空间遥感和科学实验中。为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够、检测方法不够准确等问题,提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。实验结果表明,暗电流信号和CCD噪声的测量不确定度是以往测量方法的1/10,其他视频响应性能的不确定度也仅为以往测量方法的1/5。该测量方法提高了TDI CCD视频响应的检测精度和准确性。