弹道相机面阵CCD焦平面的光学拼接

随着科学技术的发展,弹道相机也向着高分辨率、大视场方向发展.由于现有CCD不能满足大视场的要求,因此需要多个CCD进行拼接.本文研究了面阵CCD光学拼接技术,阐述了弹道相机光学拼接的原理和焦平面结构,对拼接误差进行了分析,并针对弹道相机采用两片1 K×2 K面阵CCD进行了拼接实验.实验结果表明,该方法的搭接误差＜2μ...     

高精度CCD拼接相机标定方法研究

介绍了大视场CCD(电荷耦合器件)拼接相机的组成和测量原理,分析了物像空间对应的坐标关系,指出了影响大视场光电测量设备精度的原因是相机内方位元素的准确性和光学畸变校正效果.提出了基于像面坐标系在大地坐标系下投影的高精度CCD拼接相机内方位元素的标定方法,该方法建立了CCD拼接相机模型和光学畸变校正模型,使用多元回归分析方法,标定了相机的内方位元素与畸变系数.大量试验结果验证了该标定方法的正确性,该方法对其他光电测量设备具有参考价值.     

面阵CCD拼接仪结构设计

本文设计了一种CCD拼接仪。拼接仪采用大理石做工作平台,二维工作台和升降台采用滚珠直线导轨做导向,进给传动采用滚珠丝杠、长工作距显微物镜进行对准和检测。滚珠直线导轨导向精度2″,正交性2″,滚珠丝杠进给分辨率1μm。经实际使用,所设计的结构满足仪器的性能要求。     

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.     

基于CPLD的CCD相机数据存储的时序设计

介绍采用美国SMD公司的4M4CCD相机设计的空间成像系统的组成结构,重点介绍基于CPLD的CCD相机数据存储的时序设计。在设计中选用复杂可编程逻辑器件CPLD作为硬件设计平台,采用硬件描述语言VHDL编程实现,产生CCD相机存储所采集图像数据的存储器工作所需要的时序信号,在通过Max PlusⅡ环境下进行仿真验证后,设计的时序电路下载到CPLD器件中。经CCD相机系统成像验证该设计满足技术要求。     

多CCD拼接相机系统中畸变误差研究

光学畸变普遍存在于高精度光电测量设备系统中,是影响系统测量精度的一个重要因素.在分析多CCD拼接相机结构理论基础上,提出了多CCD拼接相机系统畸变误差模型,同时提出了测量该系统中畸变误差的方法以及修正方法.大量实验结果表明,利用该检测方法与修正方法能够显著提高该系统测量精度,该方法可行且对其他光电测量设备有参考价值.     

CCD高速线材测径仿真系统的设计

设计了由平行光源、双远心镜头、面阵CCD摄像机和待测物等部分组成的高精度线材测径仿真系统。考虑到实验系统是 为了模拟完成高速线材的拍摄测量,在线材轧制过程中其径向速度可以高达100 m/s,同时存在横向跳动的迹象, 所以在光学设计中采用具有固定放大倍率的远心镜头,确保当物距改变时光敏面上的图像大小不发生变化; 并且选用的面阵CCD最快曝光时间可以达到1 us,从而可以得到实时反映被测物体尺寸的高清图像。 实验结果表明:使用该仿真系统测量出的工件直径精度可以达到20 um,足以满足生产需要。     

面阵CCD相机驱动时序的研究

面阵CCD是应用于图像传感和非接触测量领域中重要的光电器件,在光电检测技术领域应用广泛.介绍了美国TI公司的面阵CCD TC237B的结构特性及工作原理,简要介绍了多种CCD时序驱动的方法,重点对逐行扫描单输出方式的驱动时序进行了全面、细致的分析.本文结合实际课题,使用在线可编程大规模逻辑器件实现了要时序产生电路.同时,该系统具有高可靠性、高稳定性、编程灵活等特点.     

航空相机大面阵CCD多自由度拼接方法研究

随着科学技术的进步,航空相机向着高分辨率、大视场方向发展,现有单片CCD 不能满足大视场的要求,高精度、多自由度的CCD拼接技术已成为当前发展的迫切需求.通过对比现有拼接技术的优劣,提出了一种新的大面阵CCD多自由度机械交错拼接技术,采用三点凸轮式多自由度拼接机构,取代传统修磨垫片方式,拼接时可在线实时调整.对拼接精度进行分析,结果表明,该方法的搭接误差 2m,共面误差 4m,满足航空相机大视场和高分辨率要求;对拼接结构进行模态仿真分析与模态测试实验,拼接机构一阶谐振频率大于390 Hz,满足使用要求.     

宽角航空CCD侦察相机拼接方案综述

图像拼接技术的发展为宽角航空CCD侦察相机的设计提供了新的解决方案。回顾这种方案的发展历程,可归纳为机械拼接、光学拼接和相机扫描式3大类。以典型的应用为例,对它们的工作原理及特点进行介绍。最后根据拼接技术的研究现状,描述了航侦相机拼接方案的发展趋势。     

高速CCD相机系统设计

采用KAF-1001芯片研制出了高速科学CCD相机.详细介绍了CCD相机的数据采集原理,CPLD在CCD时序中的控制,FX2系列CY7C68013 USB芯片在高速CCD相机数据传输上的运用及利用VC++开发的相机图像采集软件.通过对开发的样机所做的实验及数据分析表明,相机性能达到了高速科学CCD相机的要求,并提供了CCD相机的各项技术指标.     

用于机载三线阵CCD相机三维立体摄影的高速数据记录系统

介绍了用于三线阵CCD相机三维立体成像系统的高速实时数据记录系统．该系统包括两个子系统;彩色CCD高速数据存储系统和黑白CCD高速数据存储系统．来自CCD相机的高速数据经cPCI数据采集卡缓冲存储后送往PXI总线,SCSI控制卡与cPCI采集卡在PXI总线上通过DMA方式直接交换数据,不需要CPU干预,使存储速度大大提高。为了测试系统的性能,由机载试验飞行对其性能进行了检验．     

TDI CCD相机系统设计

采用Kodak CCD芯片研制了一整套完整的具有TDI功能的CCD相机系统.分析了CCD相机TDI的工作原理,运用CPLD编写了Pixel驱动,AD转换,数据锁存等时序,采用USB2.0进行数据传输,编写图像采集及相机控制程序.在移动轨道上进行TDI扫描实验,采集图像信息,并对结果进行分析.     

CCD相机的锁相设计

介绍了锁相环的基本原理和工作过程,利用CXD2463R的外同步功能,运用分解设计的思想设计CCD相机的锁相环,给出CCD相机的锁相环原理图.叙述了有源低通滤波和压控晶体振荡器工作原理,提出了降低CCD相机锁相环噪声的一些措施.     

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。     

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.     

一种CCD驱动时序参量化设计方法

通过对帧转移、内线转移、TDI(时间延迟积分)、线列等多种典型CCD驱动时序的共性和差异特征进行分析,提出了一种针对CCD图像传感器驱动时序的参量化设计方法。该方法提取了驱动时序的时间、状态、周期循环次数等16个参量,根据各参量之间的逻辑关系,采用FPGA设计时序发生程序模块,通过上位机对程序模块设置参量值,可实现对工作模式、工作频率、相位延迟等时序关系的调节,达到对CCD图像传感器各路驱动时序灵活控制的目的。此设计应用于CCD图像传感器参量测试系统中,有效地提高了参量测试效率和测试系统的通用性。     

基于共模扼流圈的高速CCD驱动电路

为了降低CCD驱动电路的功耗,设计了基于共模扼流圈的CCD驱动电路。采用CCD驱动器产生低电压的驱动信号,然后利用共模扼流圈进行电压幅度的放大。由于CCD驱动器的电压幅度降低了,使得CCD驱动器的自身功耗大幅度下降。由于共模扼流圈的差模电感很小,有效地避免了和CCD的容性负载产生谐振,因此可以保证驱动信号的质量。对设计的电路进行了电路板制作和测试。实验结果表明,该电路在保证驱动信号质量的前提下,可以有效地降低驱动电路的功耗。     

基于SOPC嵌入式系统的CCD摄像机设计与实现

设计并实现了一种基于EP3C40型FPGA的可编程片上系统(SOPC)嵌入式系统的CCD摄像机,使用FPGA完成CCD的驱动时序产生、数字图像统计处理、串口通讯、自动调光及自动增益、快速调光等控制功能.该摄像机具有高灵敏度、低噪声的特点,能适应外界光照条件的快速变化,适用于军事装备、科研以及监控等领域.     

线阵CCD高速数据采集与实时处理系统

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由高速ADC、高速缓存FIFO、比较器模块和数字信号处理器(DSP)构成,数据的存储和读取都由特殊设计的比较器模块启动,比较器的阈值自适应可调,使得FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,可实现实时处理。详细描述了系统工作原理、硬件电路及其控制逻辑和数据处理算法。本系统用于高速位移测量,实验表明,数据采集速率可达20MHz,最快响应时间为0.1ms,实时处理的效果较好。