一种校正CCD摄像系统非线性的新方法

在CCD测量系统中,针对CCD摄像器件存在的非线性问题提出了一种通过一组圆孔光阑来得到线性变化的光照度,进而对CCD摄像系统非线性进行校正的方法。     

基于FPGA的CCD低噪声测量系统设计

为了提高电荷耦合器件(CCD)一维尺度无接触测量系统的精度和集成度,设计了以现场可编程门阵列(FPGA)器件为核心的测量系统。对CCD输出信号进行低通滤波和相关双采样技术处理,降低了CCD信号噪声。模拟信号转换为12位数字信号后,传输至FPGA内嵌的FIFO中,提高了系统的集成度和稳定性。使用Verilog HDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,并通过夫琅禾费单缝衍射实验来验证系统的可靠性和精度,实验表明:该系统稳定,精度达到0.82%。     

基于CCD技术的动态小目标的检测

CCD电荷耦合器件是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件,广泛应用于工业现场和生产过程中。本文介绍了以凌阳单片机为核心,利用CCD对动态小目标进行检测的系统,着重分析了CCD驱动及单片机对CCD信号进行数据采集与处理系统。利用CCD技术对动态目标进行检测,取代了以往的人工检测,可使工作稳定可靠,测量精度高,检测速度快,应用方便,此方法适用于各种高灵敏、高精度的在线检测。     

用CCD补偿仪器、传感器频率响应特性的研究与设计

采用电荷耦合器件(CCD器件)设计了有限脉冲响应系统，该系统可以作为补偿网络补偿诸如压电式压力传感器之类的各种测量器件或系统的频率响应特性，以拓展其工作频带。     

非接触式温度测量系统中固体摄像器件的选择

非接触式温度测量由于不受被测对象的条件限制,具有十分优越的特点。如何选择能符合温度测量要求的固体摄像器件是值得重视的问题。基于辐射理论和CCD器件成像原理,指出了辐射式测温系统中的固体摄像器件必须具备的性能和选择CCD摄像器件时应考虑的主要问题。     

CCD离散性对面积测量的影响

分析了电荷耦合器件(CCD)在空间和彩色(或灰度)的离散特性对面积测量的影响。通过统计特定区域的边界点和分析图像分割的效果,提出了一种评价CCD相关误差的方法。举例说明了图像分割方法对面积测量的影响很大,为此,讨论了正确使用CCD和提高面积测量精度的相应措施。     

线阵CCD摄像器件TCD142D及其应用

文章介绍了线阵CCD器件及其驱动电路的工作原理,给出了TCD142D的各技术参数和性能指标,同时介绍了CCD测量系统的组成和参数设定方法。     

基于DSP的线阵CCD高速精密测量系统的设计

传统的非接触线阵电荷耦合器件(CCD)测量系统,在速度和精度上都无法满足现代测量的要求。提出了以数字信号处理器(DSP)作为信号处理器,以复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为时序发生器,结合高速ADC和先进先出(FIFO)存储器的新测量方法。重点介绍了CPLD配合DSP进行高效、灵活的采集控制部分。实验表明:该系统高效、稳定。     

CCD在外弹道测试领域的应用

介绍了电荷耦合器件(CCD)测试弹道参数的原理,分析了CCD扫描频率对弹道参数测试的可行性。基于某CCD型号,通过对初速为695,192 m/s的弹丸的实际测试,验证了CCD扫描频率对弹道参数测试的可行性,并根据实际测试中出现的问题,分析了原因并给出了解决方法。最后,给出了初速为192 m/s的弹丸恢复图形和弹道参数。     

自定义FPGA测试系统的设计与应用

根据CCD成像软件测试需要,提出了以virtex5系列FPGA器件为核心的软件测试系统,描述了系统软硬件结构,分析了软件测试功能和测试用例;对时序、功能、故障模式、可靠性等进行测试并讨论;采用FPGA测试充分发挥了并行运算处理的优势,并能够实现快速在线实时重构,实现实时测量;通过系统仿真和实际测量,验证了软件的各项性能指标满足设计要求,表明FPGA测试系统在实际的CCD成像软件系统测试中能够很好的模拟时序和故障状态,完成测试任务,可广泛用于航天、探测等领域.     

干涉型超光谱成像仪的星上定标技术研究

根据干涉型超光谱成像仪的原理、特点以及对星上定标的要求,介绍了几种星上定标技术,分析了几种定标方案的结构和优缺点。在一次像面上引入定标结构的方法是利用一次像面上狭缝两端的边视场或在狭缝旁开孔,引入定标光源实现定标。根据聚光结构的不同,定标光源使用聚光镜和自聚焦镜两种方案;全系统定标方法是通过摆镜旋转90°引入定标光源,可分为朗伯板定标系统和积分球定标系统。在实际设计中,根据光学系统、结构总体的实现可能性,选择了积分球定标系统的方案。经过分析对比,后者结构紧凑、光能量大,可实现全系统、全口径、部分视场定标。     

干涉型超光谱成像仪的星上定标技术研究

根据干涉型超光谱成像仪的原理、特点以及对星上定标的要求,介绍了几种星上定标技术,分析了几种定标方案的结构和优缺点。在一次像面上引入定标结构的方法是利用一次像面上狭缝两端的边视场或在狭缝旁开孔,引入定标光源实现定标。根据聚光结构的不同,定标光源使用聚光镜和自聚焦镜两种方案;全系统定标方法是通过摆镜旋转90°引入定标光源,可分为朗伯板定标系统和积分球定标系统。在实际设计中,根据光学系统、结构总体的实现可能性,选择了积分球定标系统的方案。经过分析对比,后者结构紧凑、光能量大,可实现全系统、全口径、部分视场定标。     

基于积分球算法的多气体检测系统研究

采用积分球结构的新式吸收气室当作气体传感器的核心元件,提出一种新的积分球算法用于气体体积分数检测的方法.LED光源经过光纤光栅和压电陶瓷的波长调制,获得与气体吸收峰对应的窄带反射出射光,并射入装有一定体积分数气体的积分球内,由于气体对入射光的选择性吸收及积分球壁的衰减作用,光强减弱,利用积分球算法算出非测量气体下积分球...     

双光纤Bragg光栅波长探测与解调技术

双光纤光栅可以用于光纤光栅传感器中波长移动的探测与解调,提出了一种新的解调方案并对几种可能的解调方案进行了实验对比。结果表明,在宽带光源光谱全功率较小的前提下,利用双光栅透射谱的相关及双光栅透射谱和反射谱的卷积都能实现波长移动的探测与解调,前者有更好的信噪比。而因为系统损耗过大,利用双光栅反射谱的相关不能探测与解调光栅中心反射波长的移动。双光栅波长探测与解调技术将波长的移动转化为相对光强极值的探测,避免了光纤光栅传感器中使用光谱仪等价格昂贵,体积庞大,使用不方便的光谱探测器件,有利于光纤光栅传感器的实用化。     

基于光纤锥成像的光电指纹采集方法研究

为了提取更精确的指纹图像,在分析指纹提取技术的基础上研究和设计了一种基于新型光纤锥与电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)耦合技术的光电式指纹采集方法与系统.该系统根据手指透光特性和光纤锥的传光原理给出了光源布局及光强分析,分析了该系统的硬件组成原理,给出了实验结果,并分别与非接触式和接触式光电指纹采集方法进行了对比.该指纹采集系统具有体积小、快速采集、分辨率高、可靠性强等优点.     

360°‐viewable cylindrical integral imaging system using a 3‐D/2‐D switchable and flexible backlight

Abstract— A 360°‐viewable cylindrical three‐dimensional (3‐D) display system based on integral imaging has been implemented. The proposed system is composed of a cylindrically arranged electroluminescent (EL) pinhole film, an EL film backlight, a barrier structure, and a transmission‐type flexible display panel. The cylindrically arranged point‐light‐source array, which is generated by the EL pinhole film reconstructs 360°‐viewable virtual 3‐D images at the center of the cylinder. In addition, the proposed system provides 3‐D/2‐D convertibility using the switching of EL pinhole film from a point light source to a surface light source. In this paper, the principle of operation, analysis of the viewing parameters, and the experimental results are presented.     

多路EPON光纤在线并行监测系统

介绍了电力系统光通信网的现状,对现阶段的EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太无源光网络)光缆监测方法进行了分析和比较,提出了"OTDR(光时域反射仪)+光开关+合波器+光反射器(终端过滤器)"多路EPON光缆并行在线监测系统设计方案,该系统能实时地监测多路光缆线路传输性能的劣化,及时发现障碍隐患,并迅速对多路被监测光纤的障碍点进行定位,有效地压缩障碍历时,降低电力系统光纤通信网的故障发生.     

基于标志点注册及探测球的光源追踪算法

增强现实系统中,解决虚拟物体表面光照情况与真实环境匹配问题关键的一步是进行光源追踪。基于标志点注册及具有漫反射特性的探测球提出一种光源追踪算法。该算法仅对一幅被单一光源照射的标志立方体和探测球图像进行分析,利用图中标志点确定探测球相对照相机的位置、姿态关系,利用探测球表面的亮度信息推算光源向量。该探测球图像要进行一系列图像处理程序,其中等亮度线的提取及拟合是关键步骤。实验结果表明,本文算法能够达到预期效果,较好地实现了光源追踪,适用于各种位置的单一光源照射情况及基于标志点注册的增强现实系统。     

光纤生物传感器系统中光纤连接器的性能分析与优化设计

在已构建的全光纤结构生物传感器的基础上,对系统中关键器件--光纤连接器中的信号收集效率和噪声进行了理论分析.针对荧光信号传输的特点,采用光纤端面光强均匀分布的模型,运用重叠面积积分的方法推导出计算信号耦合效率的公式,计算了各种连接器结构下的信号耦合率,以求达到最好的接收效果.并分析了主要噪声的影响,通过建立的模型,给出了抑制噪声的方法和结构参数.最后根据实验得到的结果,分析了现有系统的连接器,并提出了改进方法.     

光纤在测量与控制系统中的应用

传统电缆线在测量和控制领域中具有抗干扰能力差、传输损耗大、通信速率不高等局限性,光纤相比于传统电缆线具有显著的优点。综述了光纤在核试验、激光等强电磁干扰和辐射中的应用,表明了光纤传输系统能够很好地解决电缆线在信号传输过程中遇到的问题。分析了光纤传输系统的发展现状,特别对模拟信号光纤传输系统进行了详细的论述,指出需要研制发展简单、实用、低成本的光纤传输系统模块,以推进光纤传输在测量和控制系统的广泛应用。