多模块相机视场合成配准的测试技术

随着对宽视场的需求和视场拼接技术的发展,多相机视场拼接系统在空间和工业上均有相关应用.为了满足对相机的高精度要求和图像实时获取需求,对多相机视场拼接系统进行了视场配准测试,并结合简单的图像拼接,检验配准后系统的成像性能.实验表明,多相机视场拼接配准测试能保证图像像质,并能优化图像拼接过程,适用于实时系统.     

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。     

透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的颗粒粒径

本文介绍了利用透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的粒度分布.该方法通过SIS软件附带的MLA多图像拼接功能拍照得到拼接图像,经过独立测量每个照片中不少于100个纳米氧化镍颗粒的尺寸,并由此计算出颗粒平均粒径尺寸为20.6nm,该结果与X射线衍射的测量结果非常吻合.通过MIA拼接方法可大幅度提高数字CCD相机的视野范围,从而有效解决了透射电镜法测量小尺寸纳米材料粒径的采样代表性问题,为纳米材料粒径测量提供了新思路.     

基于相机平移模式下的图像拼接技术研究

提出一种基于相机平移模式下的图像拼接算法。对4幅相互重叠的待拼接图像,首先进行图像锐化,再利用像素灰度相关性寻找这4幅图像的最佳缝合位置,最后利用平滑因子对4幅图像的重叠区域进行平滑操作,最终实现4幅图像的无缝拼接。实验证明该算法合理,可行性强,能够达到良好的拼接效果。     

利用仿射变换和互相关法的航侦图像快速拼接

根据某型航空侦察CCD相机的工作原理,提出了一种适用于该相机图像的快速拼接方法.首先运用相机工作参数估计相连图像间仿射变换模型参数,进而初步确定图像重叠区域;然后在估计的重叠区域内采用互相关配准方法精确估计配准参数;最后采用双线性插值方法对图像重叠区域进行融合.实际运行结果表明,该方法不仅能有效减少图像拼接时间,降低图...     

基于相机平移模式下的图像拼接技术研究

提出一种基于相机平移模式下的图像拼接算法.对4幅相互重叠的待拼接图像,首先进行图像锐化,再利用像素灰度相关性寻找这4幅图像的最佳缝合位置,最后利用平滑因子对4幅图像的重叠区域进行平滑操作,最终实现4幅图像的无缝拼接.实验证明该算法合理,可行性强,能够达到良好的拼接效果.     

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...     

基于多相机系统标定的全景拼接算法研究

全景拼接技术是当前全景技术的重点,而多相机系统被越来越多的应用于全景技术中。文章提出了一种基于多相机系统标定的全景拼接方法,利用通过标定得到的相机系统相关参数,将多相机系统拍摄得到的图像进行畸变矫正与旋转变换处理,以提高全景拼接的效果。使用基于特征描述符的标定板对多相机系统进行标定,获得相机的内部参数和外部参数;利用Mercator投影,结合标定得到的内部参数对鱼眼图像进行畸变矫正,外部参数则用于对矫正后的图像进行旋转变换处理,使它们在同一世界坐标系下;用Harris算法对相邻待拼接图像的特征点进行检测匹配,进而拼接成全景图。通过实验验证,该全景拼接算法具有不错的拼接精度,没有出现误匹配的情况。     

数字图像拼接方法研究进展

数字图像拼接是指将具有重叠区的多幅数字图像或多帧视频通过配准和融合获得单幅宽视场图像或者动态全景图.数字图像拼接方法主要包括图像配准算法和图像融合算法.根据待拼接图像和拼接图像的特点,介绍图像拼接的4种基本类型,说明图像拼接的研究意义,概述近年来图像拼接方法的研究状况,最后分析图像拼接方法的研究动向.     

利用目标直线边缘交点的某型航侦CCD相机图像拼接

针对某型航侦CCD相机图像序列之间的特殊变换关系,提出了一种基于目标直线边缘交点的图像拼接方法。该方法在将相机图像重叠区域分割为较小独立区域的基础上,首先使用Canny边缘检测算子提取各个区域中的边缘信息,并用Hough变换提取边缘中的直线边缘。其次通过提出一种依据直线极坐标参数的区域扩展和选择策略来选择包含完整目标的子图像区域,并提取该区域中目标直线边缘的交点。最终根据提取到的直线边缘交点坐标实现图像配准,且采用双线性插值法融合配准区域,实现了图像的无缝拼接。实际的飞行效果验证了该图像拼接方法的有效性。     

基于面阵CCD全景成像系统设计

介绍了一种基于面阵CCD相机360°扫描的全景成像系统。从系统组成及功能出发,详细描述了系统的工作流程,通过对CCD相机旋转获取更大垂直角度的图像,对图像数据量进行分析,采取压缩、解压缩手段解决网络通信中数据量大的问题,提出了一种基于位置信息进行全景图像拼接的方法,同时提出了一种基于灰度值映射数组的全景图像增强的算法。     

星载拼接相机图像实时校正系统的研究

为了实时对多TDI-CCD拼接后获得准确与高质量的大视场图像,建立了多片TDI-CCD拼接相机像元实时校正系统.对该系统的图像拼接与灰度融合算法进行研究并对硬件实现方法加以介绍.对多片TDICCD拼接技术以及由此带来的图像错位与像元不均匀性进行了介绍,采用输出缓存技术实现拼接TDI-CCD奇偶片输出图像配准,应用比值平均法校正拼接片间的灰度不均匀性,实现实时大视场拼接校正.并将整套算法在Xilinx公司的Spartan 3系列的FPGA平台上实现,得以构成多TDI-CCD拼接校正系统.实验结果表明,该系统可以自动对3片2048像元的TDI-CCD拼接配准与灰度校正,获得清晰的大视场图像,满足系统实时性的要求.     

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.     

一种多CCD图像拼接的快速算法

描述了一种用于多CCD图像拼接的快速多分辨率算法.该方法在不损害拼接质量的前提下,通过计算局部化减小了拉普拉斯金字塔分解、多尺度样条拟合和图像重构的计算量.实验表明该算法在不降低拼接质量的前提下在算法效率上比传统算法有明显的提高.     

图像配准在TDICCD拼接焦面精度检测中的应用

大视场遥感相机需要进行TDICCD拼接,对拼接焦面的精度要求非常苛刻,必须进行精确的精度检测以确保良好的成像质量。检测拼接焦面精度时,选取TDICCD封装中几何结构简单明显的标志图形作为模板,采用图像配准的方法进行标志图形定位,提出了最优步进两步模板匹配算法实现图像配准,得到各片TDICCD的拼接误差数据,所有配准过程耗时不超过350 ms。图像配准方法采用统一的客观模板检测多片小像元TDICCD的拼接焦面,检测结果表明该方法可将每一片TDICCD像元的位置定位精度提高30.6%。图像配准拼接精度检测避免了常规检测方法通过人眼观测读取数据所引入的主观误差,取得的检测结果更为精确,同时精度检测过程不需要人工干预,提高了拼接精度检测工作的效率。     

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.     

图像清晰度评价函数在航空相机中的应用

为消除大气压力和温度的变化对航空CCD相机成像清晰度的影响,减少相机控制环节,设计了一种基于两种图像清晰度评价函数确定镜头焦面位置的自动检焦系统。灰度差分法函数用于较大范围大步长粗检焦,Brenner函数用于小范围小步长细检焦,检焦过程运用爬山搜索法求取评价函数的最大值。这种采用粗精结合的控制方法不仅有效地节省了图像处理的时间,而且提高了检焦的精度。经过光学测试和试验证明,该系统运行稳定,检焦精度为0.01 mm,满足了航空相机焦面位置精度要求。     

大视场TDI CCD相机静态传递函数实时检测与记录系统

为了解决大视场TDI CCD相机静态传递函数(下面简称传函)检测过程中传函图像受环境影响较大、检测准确度不高等问题,设计了一种静态传函实时检测与记录系统。首先,根据大视场TDICCD相机静态传函图像特征,建立一个实时检测与记录的硬件和软件平台,实时接收相机输出的图像数据。其次,分析清晰靶标图像和模糊靶标图像的特征,设置区分两者的静态传函阈值,从实时接收的靶标图像中选取清晰靶标图像作为检测样本。然后,对靶标图像样本中的所有TDI CCD像元处的静态传函进行计算并做均值处理,将靶标图像样本的图像数据和静态传函值进行记录以便于后期分析处理。最后,对大视场TDI CCD相机5个通道进行静态传函的实时检测,记录20帧靶标图像样本的平均静态传函值,分析每个通道静态传函的标准偏差。实验结果表明:系统在选取0.01作为静态传函阈值的情况下,大视场TDI CCD相机每个通道静态传函值的标准偏差均小于1%,有效去除了模糊靶标图像引起的检测误差,提高了静态传函检测的精度和效率。     

大视场遥感相机的时间延迟积分电荷耦合器件测试系统

为了在基于多片CCD拼接的大视场遥感相机研制时挑选高性能和性能一致的CCD,提出了一种CCD性能参数测试系统。首先,介绍了该测试系统的各部分组成和功能。其次,阐述了该测试系统的核心部分CCD成像评估电路关键技术,提出了基于电荷泵的CCD时序驱动策略和闭环自动可调电压供电策略。然后,针对多片CCD拼接时主要考虑的一致性参数CCD像元响应非均匀性、盲像元、过热及过冷像元,提出了基于图像处理的CCD性能测试方法。最后,测试系统对XX-X遥感相机的17片CCD性能进行了测试。结果表明,待测的各片CCD参数性能指标均符合项目的设计要求。其中,各片CCD响应非均匀性均小于5%,响应度大于985 V/(J.cm-2),动态范围大于2 320:1。测试系统可以全面地评价待选用的各片CCD性能。     

高速拼接CCD相机时序设计

高速拼接CCD相机是目前我国空间目标监控领域中急需的CCD相机之一,相机的研制对提高我国高速拼接CCD相机的研制能力有很大的推动作用。本文重点介绍了16通道高速拼接CCD相机的时序设计,以及相机的实测结果,并对相机的实际应用前景进行了展望。