CCD色选机分选控制系统

本文主要介绍了以CCD为检测元件的色选机分选控制系统,此控制系统主要分为两部分:CCD检测系统和分选系统。CCD检测系统选用TCD1209D图像传感器,分选系统采用CPLD+ARM组合方式,极大地提高了系统的处理性能,实验效果稳定可靠,并制成样机一台。     

高分辨率CCD芯片FTF4052M的驱动系统设计

CCD芯片的驱动系统是数字航测相机的核心部分,它关系到整个相机的性能和技术指标。介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4052M的内部结构和驱动时序,采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路并应用于数字航测相机系统,其中包括驱动电路的时序设计和所需偏置电源的设计。集成芯片SAA8103为驱动CCD芯片提供脉冲信号,与TDA9991协调工作产生CCD垂直行驱动时钟,与74ACT04芯片配合产生驱动CCD芯片的水平像素转移时钟。实验结果表明,此CCD驱动系统采用大规模专用集成芯片进行设计,具有性能好,功耗低,体积小的优点,能够输出两路CCD电压信号,数据输出速率达2帧/s,满足了数字航测相机系统的设计要求。     

CCD作为探测器用于激光角跟踪系统的研究

本文讨论了 CCD 激光角跟踪系统的工作原理,分析了 CCD 激光角跟踪系统的探测距离和测角精度,并将 CCD 系统与传统的四象限系统作了比较,同时论述了用于CCD 系统的电子快门技术和像增强器技术。文章最后提出了 CCD 系统比传统的四象限系统,具有较大的优越性。     

微型X射线数字成像系统研究

X射线数字成像检测与诊断技术是X射线检测的发展趋势,微型X射线数字成像系统采用X射线敏感CCD面阵探测器作为射线探测元件,具有体积小、分辨率高、实时性好的特点。本文研制了基于X射线敏感CCD的微型X射线数字成像系统,介绍了整个系统的组成,阐述了X射线敏感CCD的工作原理,选定了系统采用的X射线敏感CCD,设计了CCD探测器的驱动电路、模数转化电路、数据采集与通讯电路、图像获取及处理软件等。该系统采用USB2.0接口与计算机进行通讯,直接采用USB接口电源供电,无需外部电源,结构简单。分辨率测试表明,该系统的分辨率>10lp/mm。     

帧转移型面阵CCD驱动电路的设计

本文采用帧转移型面阵CCD FT18作为传感器件,设计了一种高帧频大面阵CCD的驱动电路。这种高速驱动电路能够保证在跟踪视频不变的情况下增加成像系统的视场角,满足了大视场搜索目标的要求。本文在介绍面阵CCD FT18的结构和特点的基础上,完成了FT18的时序电路和功率驱动电路的设计,并采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比。系统在设计完后进行了辐射定标,从定标实验数据可以看出CCD响应度为线性,验证了驱动电路工作正常。整个系统采用现场可编程门阵列（FPGA）作为核心控制器件,完成自上而下的模块化设计,实现了硬件设计的软件化,提高了开发效率。     

基于FPGA+ADSP的线阵CCD非接触测量系统

提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。     

基于DSP和FPGA的CCD图像采集系统设计与实现

为了实现导弹武器瞄准自动化,本文设计了基于DSP和FPGA的高速高精确度双通道CCD图像采集系统,采用QuartusⅡ在Altera的FPGA器件CycloneⅡ上设计了CCD驱动时序电路,采用PSPICE设计了可以满足帧转移面阵CCD各项驱动要求的CCD驱动电路.设计中采用FPGA构造FIFO,可根据不同的应用场合对FPGA编程以满足设计要求,因此灵活性较大,并采用了EDMA传输,使得该方案更适于在实时性要求较高的高速图像采集系统中应用.实验表明,系统具有抗干扰强、可靠性高、失码率低等优点,是一种较好的高速、高精度图像采集方案,可以满足导弹武器瞄准的自动化要求.     

一种高速线阵CCD图像数据采集系统

介绍了一种可用于小颗粒物质色选的高速线阵CCD图像数据采集系统.文中介绍了CCD传感器元件RL1024P的驱动设计方法和采用图像数字转换器XRD98L59对CCD输出信号进行高速A/D转换的设计方法.设计全部采用Verilog语言进行硬件描述,并利用ISE 4.2软件对所设计的各部分电路进行仿真,最后对FPGA器件进行了编程和硬件的电路调试,实现了CCD图像数据采集系统.该系统的设计新颖实用,技术指标达到设计要求,它以其优异的性能已成功的应用于色选系统中,并且得到了比较理想的数字图像数据.     

一种高速线阵CCD图像数据采集系统

介绍了一种可用于小颗粒物质色选的高速线阵CCD图像数据采集系统.文中介绍了CCD传感器元件RL1024P的驱动设计方法和采用图像数字转换器XRD98L59对CCD输出信号进行高速A/D转换的设计方法.设计全部采用Verilog语言进行硬件描述,并利用ISE 4.2软件对所设计的各部分电路进行仿真,最后对FPGA器件进行了编程和硬件的电路调试,实现了CCD图像数据采集系统.该系统的设计新颖实用,技术指标达到设计要求,它以其优异的性能已成功的应用于色选系统中,并且得到了比较理想的数字图像数据.     

面阵CCD彩色视频图像实时采集系统的设计

为了实现用面阵CCD实时采集彩色视频图像,设计了一种彩色视频图像实时采集系统。在分析SONY面阵CCD器件ICX424AQ的结构参数和彩色视频图像采集原理的基础上,实现了CCD控制时序的产生和整个采集系统的时序控制逻辑。分析了CCD器件的主要噪声来源,采用相关双采样技术滤除了视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高了系统的信噪比。由于采用的面阵CCD芯片表面覆盖有Bayer彩色滤波阵列(CFA),因此每个像素点只有一个颜色分量。为了获得全彩图像,采用一种改进的双线性插值算法来获得每个像素点上丢失的色度信息,较好地兼顾了插值效果和硬件实现复杂程度。该设计采用CCD逐行扫描工作方式,曝光时间为0.32ms时,所有像素信号可依次读出。整个系统采用FPGA作为核心控制器件,读取的CCD信号经过插值处理,实时地通过发送芯片SiI1162以DVI格式发送到TFT-LCD屏上显示。     

基于小波神经网络和证据理论的零件图像识别的研究

从零件图像的小波分解系数和相对图像边缘像素系数作为零件特征的方法出发,提出了基本概率分配构造和多源零件图像特征识别的方法。首先,对多源零件图像分别进行小波分解,获取零件图像的小波分解系数。对零件图像进行小波多尺度边缘检测,将被检测的零件边缘轮廓图像分成若干个区域并分别统计各区域的相对边缘像素系数。然后,多源零件图像的小波分解系数和零件边缘轮廓图像的相时像素系数作为零件图像的特征并作为神经网络的输入,获取多源零件图像识别的基本概率分配。最后,依据证据理论的合成规则得到零件的识别结果。实验结果表明,基本概率分配构造和多源零件图像特征识别的方法是有效的。     

采用双线性插值收缩的图像修复方法

针对Criminisi等人提出的基于样本的图像修复算法存在修复耗时长、效率低的问题,提出一种采用双线性插值算法收缩待修复的图像,并结合样本块进行图像修复的方法。首先,采用双线型插值算法将待修复图像的长宽同时收缩0.2～0.5倍,在收缩图像的目标区域中计算优先级最高的目标像素点,并在源区域中搜索最佳匹配修复块。然后,在待修复图像中根据一定规则找到对应的优先级最高的目标像素点和最佳匹配修复块,并将其填充到待修复图像的修复区域,循环运行直到目标区域修复完毕。实验结果表明,采用本文提出的算法进行图像修复时,其时效约为Criminisi等人提出的算法的5～40倍,该方法可以在获得高的修复效率同时保持良好的修复质量。     

基于12150发动机的铁谱图像识别系统的设计与实现

本文将计算机图像处理技术和模式识别理论结合起来进行了12150发动机铁谱图像识别系统的设计。首先介绍了图像识别的三个主要阶段和图像处理的基本概念,然后结合12150发动机铁谱磨粒识别实例指出该系统结构设计简单,得出结果基本可信,表明这种方法在12150发动机状态监测和故障诊断领域具有一定的实用价值。     

一种基于小波理论的铁谱图像反锐化掩模增强法

介绍了当前常用的图像增强技术,结合铁谱图像预处理研究了基于小波域的反锐化掩模法在图像增强中的运用,并给出了具体算法。实验结果表明,基于小波分析的图像反锐化掩模增强算法能够在控制噪声的同时有效地突出图像细节,改善图像质量。小波变换使得原始图像中不同分辨率的细节特征随尺度的不同而分离开来,避免了传统算法中通过不断调整滤波器窗口大小来选择增强效果的繁琐工作;运用不同尺度下的小波分量分别进行增强,原始图像中无论较粗还是较细的边缘都能同时得到增强,从而既能有效地检测出边缘又能突出图像的表面纹理细节。     

结合成像几何特征的立体元图像阵列编码

为了解决集成成像系统中立体元图像阵列存储和传输的问题,本文提出了一种结合成像几何特征的立体元图像阵列编解码算法。首先,根据立体元图像阵列采集过程中的相关物理参数确定不同立体元图像中同名像点的偏移量,对立体元图像阵列中每行相邻立体元图像进行分组并确定编码顺序。然后,确定待编码立体元图像的预测图并计算待编码立体元图像与其预测图的残差。最后,对残差进行HEVC编码。实验结果表明,与传统的HEVC帧内预测编码算法,以及与将立体元图像阵列中的所有立体元图像组成一个视频序列进行HEVC编码的算法相比,在相同比特率的情况下,本算法解码图像的质量提高了10~25dB,说明本文提出的算法具有更高效的编码性能。     

改进的响尾蛇双模式细胞模型的图像融合

由于基于经典Waxman融合模型得到的伪彩色融合图像目标不够清晰,本文提出了一种改进的感受野融合模型。对红外图像和可见光图像分别进行了ON对抗增强和OFF对抗增强;将红外ON对抗增强图像馈入中心-环绕感受野模型的中心兴奋区域,可见光OFF对抗增强图像馈入环绕抑制区,得到融合图像的B分量;将红外OFF对抗增强图像馈入中心-环绕感受野模型的环绕抑制区域,可见光ON对抗增强图像馈入中心兴奋区,得到融合图像的G分量;将可见光ON对抗增强图像直接作为融合图像的R分量;然后,输出RGB伪彩色融合图像。最后,用Waxman方法和本文提出的方法分别对两组源图像进行融合,并用信息熵和平均梯度对融合结果进行了评价。结果表明,采用提出的模型,第一组融合图像的信息熵和平均梯度比Waxman融合模型分别高出0.314 6和0.004 1,第二组融合图像的信息熵和平均梯度比Waxman融合模型分别高出0.255 1和0.002 7。得到的数据显示本文提出的融合模型的融合效果优于经典Waxman模型。     

自适应量子遗传算法的遥感图像自动增强

针对传统基于归一化非完全Beta函数(Normalized Incomplete Beta Function,NIBF)的图像增强方法难以有效地自动获取最优参数且其增强效果受图像动态范围限制的问题,提出一种基于自适应量子遗传算法的NIBF遥感图像自动增强方法。首先,由图像色深,对待增强图像引入最大和最小光谱测度级,扩大其动态范围。其次,利用量子比特将NIBF参数编码为量子染色体,并设置若干量子染色体构成初始参数种群;对该参数种群进行测量和解码,以解码值作为NIBF的参数输入,对图像进行光谱测度变换,得到对应的增强图像种群。然后,利用八方向边缘检测模板提取增强图像种群中每个个体的边缘图像,由边缘强度、边缘数以及熵测度定义刻画参数种群中个体品质的适应度函数,并以此评价参数种群中的每个参数个体,保留和记录最优参数个体。在提出的进化策略中,利用量子旋转门实现量子染色体向最大适应度方向进化,并根据每代适应度的差异和进化代数自适应地调整量子旋转角的大小;以最终演化的参数种群中适应度最大的参数个体作为NIBF的最优参数,生成相应的光谱测度变换曲线,从而确定输入和输出光谱测度之间的映射关系,实现图像最优自动增强。对5幅图像的平均实验结果表明:盲/无参考图像空域质量评价指标提升了122.2%;自然图像质量评价指标提升了71.8%;运行时间为10.758s。满足了遥感图像增强处理中的自动化、鲁棒性和高效率的要求。     

基于局部和全局特征融合的图像检索

提出了一种综合全局统计特征和局部二值位图特征的图像检索算法。首先,分别计算图像R、G、B三通道的均值和方差,获取图像全局统计特征。然后根据块截断编码思想,将图像划分成4×4的图像子块,同样计算其均值,若块均值大于图像全局均值,则该块设为“1”,否则,设为“0”,由此得到图像的二值位图特征。最后,对归一化的特征进行有机融合获取最佳相似匹配函数进行检索。实验结果证明：综合两种特征的效果比使用单一特征的效果好;和同类算法相比,其算法鲁棒性好,检索准确率更高。     

用于图像认证的半脆弱数字水印技术综述

伴随着计算机网络技术及多媒体信息技术的快速发展,为了更好地保护数字图像,用于图像认证的数字水印技术已成为当今研究的热点。主要阐述了当前用于图像认证的半脆弱水印技术研究现状及其攻击行为分析,并对几种典型的图像认证算法进行了介绍。通过对典型认证算法的研究,提出了认证数字水印技术未来的发展方向。