高帧频面阵CCD实时显示系统设计

为了能够在特殊环境下拍摄到最优的图像,需要实时地调整相机参数,这要求实时显示拍摄的图像。使用FPGA配合通用Camera Link采集卡,设计了一套通用性很强的高帧频面阵CCD实时显示系统,使用Verilog HDL语言编写CCD驱动程序,能够通过USB实时调整相机的工作参数,使相机工作在最佳状态,使用KAI340D CCD在205.6fps的帧频下测试,系统工作良好,满足了实验需求。     

基于PCI Express总线的高帧频CMOS相机图像采集系统设计

基于PCI Express总线设计了一种高帧频CMOS相机图像采集系统。选用帧频250帧/s的LUPA-300作为高帧频图像传感器,通过FPGA实现对图像传感器的参数配置与图像数据处理,采用PCI Express总线作为图像数据传输总线,大大提高了传输速度。实验结果表明该系统结构简单、成像清晰稳定、拍摄速度快,可应用于高速目标的拍摄。     

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。     

高速CMOS图像存储与实时显示系统设计

针对遥测系统图像单元存在数据量大、速度快、无法直接存储显示等问题,设计了一种高速图像存储与实时显示系统。系统以Spartan 6系列现场可编程门阵列(FPGA)作为核心处理器,使用Full模式Camera Link接口采集CMOS相机输出的图像数据,利用DDR3乒乓缓存技术将图像数据写入由SATA控制器组成的磁盘阵列中,并且通过千兆以太网接口将处理后的数据上传至计算机;图像数据采用抽帧以及降低分辨率的形式,将其转换为1 024×768像素的VGA分辨率格式,最后通过VGA接口对图像进行实时显示。实验结果表明,该系统能够对分辨率为2 048×2 048像素、帧频为150 f/s的高速图像数据进行长时间存储与实时显示。     

一种基于TOF相机与CCD相机的联合标定算法研究

针对基于Time-of-Flight(TOF)相机的彩色目标三维重建需标定CCD相机与TOF相机联合系统的几何参数,在研究现有的基于彩色图像和TOF深度图像标定算法的基础上,提出了一种基于平面棋盘模板的标定方法。拍摄了固定在平面标定模板上的彩色棋盘图案在不同角度下的彩色图像和振幅图像,改进了Harris角点提取,根据棋盘格上角点与虚拟像点的共轭关系,建立了相机标定系统模型,利用Levenberg-Marquardt算法求解,进行了标定实验。获取了TOF与CCD相机内参数,并利用像平面之间的位姿关系估计两相机坐标系的相对姿态,最后进行联合优化,获取了相机之间的旋转矩阵与平移向量。实验结果表明,提出的算法优化了求解过程,提高了标定效率,能够获得较高的精度。     

异步多通道CCD图像实时快视技术研究

针对异步多通道CCD相机自检的需求,给出了多模式快视显示方案,提出基于DirectDraw接口技术以及采用同步刷新PID调速控制策略的异步图像实时显示方法.采用该方法,实现了某17通道异步CCD相机自检系统的快视软件.     

基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计

为了实现对相机拍摄到的图像数据的实时显示,提出了一种基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计方案,并完成系统的软硬件设计;Medium型Camera Link可以同时接收和发送两组数据,经过基于“乒乓RAM法”的数据同步处理后,利用2组RAM交替进行写、读操作,可以实现高频高速的数据同步传输;该系统的硬件部分用来接收相机端的实时图像数据输入并对数据进行高速传输,软件部分实现对数据的筛选,整理,格式转换等功能,能够完成对图像的实时显示.     

大面阵CCD图像实时显示系统中的SDRAM控制器设计

在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在大面阵CCD图像实时显示系统中,很好地完成了图像的存取任务。     

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。     

基于结构光的人脸图像获取与检测

人脸位置检测是立体显示器实现自由显示的重要技术组成部分,文中设计了一套采用红外光结构阵列检测人脸的检测系统;首先,系统先将结构光阵列投射到立体显示器的使用者脸上;然后通过显示器上的摄像头拍摄出使用者人脸的图像,由软件处理系统采用VFW(Video for Windows)提取其实时视频图像流;最后使用区域分割算法对人脸图像进行跟踪检测;其得到的实时人脸位置参数为立体显示提供了重要的参数支持;实验证明该系统结合所拍摄的实时人脸图象,能够准确快速的获取、检测并跟踪人脸位置.     

在线检测中机器视觉的CCD方案

详细介绍了DDC摄象机的工作原理及其在动态图像采集方面存在的问题，并给出了解决方案。     

针对工件尺寸测量的现场标定技术

双目立体视觉的有效现场标定是实现高精度工件尺寸测量的关键技术.首先根据现场实际测量环境的要求,选择适合的摄像机及镜头.再设置两个摄像机的结构参数,如调整两个CCD摄像机之间的距离、光轴夹角等,对这些参数进行优化,以达到最佳的测量效果.在此基础上进行双目标定.该方法一次即可完成所有参数的标定,实验结果表明,此方法能够得到满意的标定精度.     

Camera calibration for a mobile robot prototype

Stereovision is an effective technique to use a CCD video camera to determine the 3D position of a target object from two or more simultaneous views of the scene. Camera calibration is a central issue in finding the position of objects in a stereovision system. This is usually carried out by calibrating each camera independently, and then applying a geometric transformation of the external parameters to find the geometry of the stereo setting. After calibration, the distance of various target objects in the scene can be calculated with CCD video cameras, and recovering the 3D structure from 2D images becomes simpler. However, the process of camera calibration is complicated. Based on the ideal pinhole model of a camera, we describe formulas to calculate intrinsic parameters that specify the correct camera characteristics, and extrinsic parameters that describe the spatial relationship between the camera and the world coordinate system. A simple camera calibration method for our CCD video cameras and corresponding experiment results are also given. This work was presented in part at the 7th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 16–18, 2002     

CCD摄像机标定

在基于单目视觉的农业轮式移动机器人自主导航系统中,CCD摄像机标定是农业轮式移动机器人正确和安全导航的前提和关键。摄像机标定确立了地面某点的三维空间坐标与计算机图像二维坐标之间的对应关系,机器人根据该关系计算出车体位姿值自主导航。因此,根据CCD摄像机针孔成像模型,利用大地坐标系中平面模板上已知的各点坐标,建立与计算机图像空间中各对应像素值之间的关系方程组,在Matlab环境下拟合出摄像机各内外参数。实验结果表明：该方法可以正确完成CCD摄像机标定。     

便携式数字X射线光锥耦合CCD成像系统研究

与光学透镜和CCD的耦合方法相比,光锥和CCD的耦合器件具有体积小、重量轻、耦合效率高的特点。分析了光锥和CCD的耦合效率对整个成像系统信噪比的影响,阐述了光锥和像增强器、CCD的耦合方法。实验测试结果表明:成像系统的空间分辨力达到4lpixel/mm;对人手的X射线透视结果表明:手部骨骼轮廓清晰,能够对其病变做出准确诊断。     

一种步进电机控制面阵CCD摄像机获取大视域目标图像的方法

文章提出了一种利用步进电机控制面阵CCD摄像机获取大视域目标图像的方法，该方法采用上下位机串行通信进行同步，下位单片机控制步进电机移动机械装置，上位PC机控制装置上的面阵CCD进行单帧图像连续采集。整个大视域目标的图像像素数据由每帧图像正中间数行的像素数据逐步填充而成，实现了大视域目标图像的自然无缝获取。实践证明，该方法获取的图像效果非常好，具有较强的实用性和推广价值。     

渗滤液导排管道检测机器人的研究

针对垃圾填埋场渗滤液导排管道检测的需要,研究了一种基于CCD摄像方法的管道检测机器人系统,该系统主要由机器人的驱动装置、预清洗装置、检测系统、控制系统和地面工作站等组成.详细介绍了管道检测机器人的系统总体设计和各组成部分的功能.经系统测试和现场实验表明,该系统能够在管道内平稳运行、传输出清晰地管道内壁图像、完成管道清洗的工作,实现管道机器人的远程信息的交换和控制.     

CCD数字相机的电源系统设计

分析了CCD相机外部单路供电,并为实现多路DC/DC转换功能,提出了一种开关型稳压电源与线性稳压电源相结合的系统设计方案。分析了具有BOOST/BUCK功能的开关电源和线性稳压电源的工作特性,并结合CCD相机的整体设计要求,实现了相机电源的功耗低、发热量小、EMI干扰轻的设计目标,从而提升了CCD相机的整体性能。     

用格雷编码结构光法测量三维面形

采用以格雷编码结构光投影技术为基础的非接触式三维面形测量法构建了一个三维形貌测量系统,并进行了测量实验;该系统主要由一台LCD投影仪,一台LCD摄像机和一台PC机组成,LCD投影仪在计算机控制下向被测物表面投影一系列由黑白相间的条纹构成的图案,然后由CCD摄像机依次接收经被测物表面调制后的图案,并传送给计算机存储以等待处理,计算机接收完一组图像后,依次对其进行去阴影噪声、二值化、编码等处理,从中提取高度信息,最后根据提取的信息进行三维重构,结合实验,论述了系统的搭建及格雷编码三维测量方法的实现过程,对其中的系统调整和图像处理部分做了重点介绍,并给出了实验结果。     

CCD驱动电路设计对航空相机图像质量影响分析

CCD驱动系统作为航空数码相机的关键组件,直接关系到航空数码相机成像的质量.介绍了利用CCD专用外围芯片组来完成CCD外围电路的设计,并详细讨论了利用该芯片组设计大面阵CCD图像传感器外围电路时要注意的一些问题.从图像的质量和图像中出现的问题出发,来指导CCD驱动电路系统的设计,指出驱动电路设计和图像质量的相互影响关系...