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...     

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。     

彩色大面阵数字航空遥感相机技术的研究

提出了一种以彩色大面阵CCD探测器作为成像介质的大视场数字航空摄影相机设计技术。采用对称Russar型光学系统,在获得了大视场角的同时最大程度的降低了光学畸变;设计了精确的微位移传动系统移动CCD探测器以补偿前向像移,提高了相机的动态分辨率;设计了一种双叶片的中心式机械快门,获得了宽范围的曝光时间控制,保证了探测器的均匀曝光及合适的图像重叠率。地面及空中成像测试中相机的静态分辨率达到了CCD特征频率的要求,获得了清晰的航拍彩色图像,表明相机的各项技术性能满足要求,该相机技术已应用到国土资源的遥感普查中。     

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.     

基于多线阵CCDS相机的大幅面扫描仪高精度实时拼接实现新方法

提出了一种能实现多线阵CCDS相机大幅面扫描仪实时高精度拼接的新方法,并制作了国内首台大幅面扫描仪。该方法的基本原理是将传统大幅面扫描仪中采用复杂机械系统与软件系统相结合完成的快速高精度拼接工作,移植到FPGA与SDRAM相结合的硬件平台实现。实验结果及实际应用效果表明:采用该高精度实时拼接新方法的多线阵CCD相机的大幅面扫描仪,在1 200 DPI分辨率、A0幅面、2.54 cm/s扫描率下,能够实时拼接3个三线阵CCD相机的图像数据,拼接精度为+1/-1像素,能成功满足大幅面扫描仪的需求。据我们所知,在应用上成功实现大幅面拼接型高精度一次性成像扫描仪的高精度实时拼接,国内、未见报道。     

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.     

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。     

多线阵CCD拼接检测宽幅PS版表面缺陷的研究

提出采用多线阵CCD拼接对宽幅PS版表面缺陷进行检测的方法.用多个线阵CCD对宽幅面PS版表面进行分段成像,利用同步驱动使多个CCD并行工作,通过PCI高速数据采集系统将图像送入计算机,再通过图像处理算法进行缺陷检测,检测幅面宽度为1.2 m,分辨率为0.1 mm,检测速度为10 m/min.     

基于FPGA的大面阵CMOS相机高速率电子学系统设计

目前深空遥感探测多采用CCD作为高分辨率相机的传感器,相较于CCD,面阵CMOS驱动更简单、功耗更低、抗辐射能力更强,是深空遥感探测目前的发展趋势。为此,本文基于CMOSIS公司生产的型号为CMV20000,图像分辨率为5 120×3 840的CMOS探测器,设计完成了一个大面阵CMOS高分辨率相机,图像分辨率为5 120×3 840。详细阐述了以FPGA为核心的电子学系统的整体结构,结合CMV20000的工作模式和时序电路,实现了高分辨图像的高速传输以及数据校正。试验结果表明,设计的相机系统方案合理,解决了CMV20000数据无法对齐的数据校正问题,系统运行稳定可靠,安装光学系统后能够获取高质量图像。     

高帧频大面阵CCD相机大容量存储与高清显示系统

为了解决高帧频大面阵CCD相机图像数据量较大、存储实时性较低、高清图像显示中灰度级损失等问题,设计了一种大容量存储与高清显示系统.首先,结合高帧频大面阵CCD相机的特点,详细介绍了大容量存储与高清显示系统的组成;其次,为了满足面阵CCD相机高数据率的存储需求,对SATA硬盘Ultra DMA模式的读写方式进行了针对性的设计;然后,详细阐述了12 bit高清显示器DVI接口的设计;最后,对系统的存储速率进行了测试,并且对普通显示器和高清显示器显示的图像进行了比较.实验结果表明:系统在Ultra DMA模式下实际传输速率最高可以达到85Mb/s,12 bit高清显示器显示图像的对比度更强、层次更分明,提高了面阵CCD相机图像数据存储的实时性,同时保证了高灰度级图像的无损失显示.     

同时测量物体六自由度的方法

对目前国内外发展的同时测量物体六自由度的方法进行了较为详细的介绍,并给出了每种测量原理和发展现状,比较了各种方法的优缺点,讨论了其发展趋势。     

汽车驾驶模拟器二自由度运动系统

为汽车驾驶模拟器设计了一种二自由度运动系统。该系统采用电动驱动方式,提供仰俯、侧倾两个自由度运动。介绍了该系统软、硬件结构和相关控制算法。其中硬件系统由运动平台和电控系统构成,执行机构采用伺服电机及电动缸。软件系统将汽车运行参数解算成电动缸的控制参数,控制电动缸完成运动控制。平台可以实现汽车运行过程中的大部分体感模拟。     

基于用户协作的认知MIMO干扰网络自由度上界研究

在K+1用户认知MIMO干扰网络中,传统算法区分对待主/次用户干扰,将其对齐压缩到不同的干扰空间上,导致空间自由度的浪费。从复用干扰空间的角度出发,推导了新的自由度上界及其必要条件。为了验证其合理性和正确性,设计了联合干扰对齐指标,并结合范数理论和Rayleigh-Ritz定理提出一种协作联合干扰对齐算法,并对算法的有效性进行了分析。理论分析和仿真结果表明,新的自由度上界突破了已有文献所给上界,且可通过所提算法达到。     

大阵列CCD光刻图形拼接技术研究

针对大阵列CCD工艺制作过程中光刻大面积图形曝光的需求,提出了一种适用于光刻拼接的图形补偿方法.图形拼接处进行相反的补偿设计0.3 μm“凹陷”,曝光时拼接交叠0.3μm.光刻后,图形拼接处平滑、自然过渡,图形整体上拼接自然,较好地解决了光刻大面积图形曝光存在的固有图形缺陷问题,改善了光刻曝光图形的质量.     

大口径大视场望远镜探测器平面度检测方法综述

为了更好地适应大口径大视场望远镜的成像要求,在相机焦平面拼接多个CCD使其能够覆盖望远镜的全视场成为大口径大视场望远镜光学相机设计的重点。本文系统地总结了当前国内外探测器平面度测量方法的最新研究进展,对比了应用较广的扫描白光干涉仪、三角激光测量仪以及激光同轴位移器的特点。文章还结合了国外大口径大视场望远镜中的相机焦平面靶面拼接特点,对其测量方法及设备进行了详细介绍和总结分析,为大口径大视场地基光电望远镜焦平面拼接探测器的平面度测量提供一定的经验参考。     

微结构低重叠度大范围三维拼接方法

针对微结构大范围无损测试问题,提出了一种低 重叠度的三维结构拼接方法。首先基于实验参数将结构特征提 取区域限制在测量过程中的重叠区域,以减少误匹配出现的可能性并提高计算效率;在上述 区域内,通过SIFT(scale-invariant feature transform)算法进行特征 点提取;在特征点匹配阶段,根据测量系统参数进一步提出缩小匹配点对搜索范围的方法以 提高特征点匹配可靠性;最后以 重叠区域的局部连续性为依据,计算校正矩阵以校正测量过程中环境扰动带来的拼接结构错 动。实验中,将本方法与目前商业设 备的拼接测量功能进行了对比。实验表明,本文方法不但适用于特征丰富的结构,也适用于 相似度高的阵列性结构,可在重叠度为6%时实现有效拼接。     

多自由度无人船系统建模

本文通过对多自由度下无人船的运行情况分析,提出了多自由度的无人船建模方法,主要是通过分析建立无人船的六自由度的MMG分离型模型,并依次减少一个自由度,推导出了其五自由度、四自由度与三自由度下的数学运动模型,解决了无人船在各个自由度下的建模问题.在建模时依次讨论了各个自由度下无人船舵、螺旋桨、粘性流体动力的力与力矩模型,...     

多自由度柔性机械手的控制系统实现

本文介绍了一种基于西门子PLC和气动控制设计的多自由度柔性搬运机械手控制系统,实现了柔性自动生产线中两个位置的物料抓取和传送,结构简单、性能可靠、成本低廉,有较强的推广价值.     

压电型精密位移驱动器的研究进展

把压电型精密驱动器按技术特点分为直动式、步进式／蠕动式和惯性式三类,列举了各类中的国内外典型机构,分析各类驱动机构的工作原理、优势、缺点、适用场合及研究的活跃点,对进一步研究多自由度精密位移驱动器具有指导意义。     

基于互质阵列重构的高维波达方向估计算法

针对角度估计中现有算法估计信源数少的问题,提出了一种基于互质阵列重构的高维波达方向估计算法,实现了有限物理阵元条件下多重信号角度的超分辨估计.该方法首先对接收信号协方差矩阵进行列向量化处理,建立虚拟阵列模型,然后在此基础上重构虚拟阵列流型,拟合出缺失的虚拟阵元响应,最后引入空域平滑的思想,实现角度的超分辨估计.对本文算法的复杂度和阵列自由度进行理论分析.仿真结果表明,所提方法在相同物理阵元数条件下阵列自由度高于连续空域平滑检测算法和迭代内插检测算法,相比于迭代内插检测算法,以较小的复杂度代价获得了性能的较大提高.