广角大孔径CCD摄像镜头光学设计

为适应某些特殊场合需要,隐秘型CCD摄像光学系统的广角视场、长工作距离、小空间尺寸、隐蔽性能好、成像质量优良等特殊要求.采用孔径光阑置于镜头前方的新型反远摄结构,并运用了3个非球面.对其设计思想、像差特点进行了分析,设计出焦距1.6mm、视场80°、相对孔径1:3.5的隐秘型CCD摄像镜头,并给出了像差和传函计算曲线.     

在线测长用CCD光学系统优化模型

针对线列ＣＣＤ图像传感器的特点,对在线测长系统的摄我路进行了优化设计,建立了用于计算摄像光路参数的优化数学模,其特点是既反映了测量系统要求的精度与有关参数之间的函数关系,又考虑了各种限制条件。仪器现场工作表明,具有最简结构镜组成的ＣＣＤ摄像光学系统能满足设计要求。     

一个基于CCD的同轴度测量仪

介绍了一种新型的同轴度测量仪,该测量仪以激光作为测量的基准轴线,利用CCD-光电耦合器件测量轴孔孔心的位置变化,由计算机采集和处理数据。实践表明:该测量仪精度高,高于三坐标测量机,质量小,使用方便,利于现场应用。     

线阵CCD的光学测角嵌入式系统设计研究

伴随激光及CCD技术的发展,激光器和CCD器件已经是十分普遍的,被用在社会上很多行业内。建设成本较低、扫描速度快、内部结构不复杂及频率响应率高是CCD光电转换器件的主要优势,CCD的光电转换性能可以应用光开展测量工作,可以将其看成是一种实用性很强的非接触式测量方法。本文首先说明了CCD角度测量原理相关内容;其次介绍了线...     

基于Matlab的CCD激光损伤仿真设计

构建了一个基于Matlab GUI人机交互良好的CCD激光损伤仿真平台,成功实现了在不同条件下对CCD激光损伤的仿真,并且能够灵活设置激光器关键参数以及出射激光辐射作用距离,对不同条件下所得仿真结果进行对比分析。此CCD激光损伤仿真平台得出的仿真结果形象直观,为设计人员优化设计光电对抗中的激光器及进行激光毁伤评估提供了新的手段。     

中波红外摄远物镜设计

红外摄远光学系统具有系统长度小于焦距的特点,这样在同一焦距下摄远型光学系系统的体积、重量、成本要比非摄远型大大降低。针对Selex公司的MW/LW CCD红外探测器,利用ZEMAX光学设计软件设计了一款工作波段为3~5μm的红外摄远物镜,此系统焦距300mm,摄远比达到0.8,F数为3。在截止频率为17lp/mm时,各视场调制传递函数达到0.7以上,基本接近衍射受限。各视场点列图均方根半径均远小于艾里斑半径,系统具有良好的成像质量。系统结构紧凑,性价比高,满足了光学系统的设计要求。     

等离子体中弹丸消融的CCD摄像

描述了在HL-1M装置上氢弹丸注入时用高速CCD相机拍摄Hα辐射照片的实验结果。得到了弹丸消融云图像、速度及轨迹。通过对照片的处理,获得辐射光强的空间分布。分析了弹丸轨迹发生弯曲及条纹现象,探讨了弹丸与等离子体相互作用的物理机制,为进一步在弹丸注入条件下用CCD测量等离子体局部磁场和电流分布打下了基础     

CCD光电标尺传感器

本文提出了以线阵CCD器件作为几何量标尺的传感器,可用于影象的几何量测量。其精度为≤±5μm。介绍了一种适于影象的一维图象压缩格式及产生压缩数据的硬件框图。最后讨论了传感器与外部计算机的接口方式。     

激光自准直仪小型化光机结构设计

增加自准直仪物镜焦距可提高仪器精度,但仪器长度也会随之增加。为实现激光自准直仪小型化,本文利用摄远物镜的实际长度小于焦距的结构特点,设计了焦距为450mm的激光自准直仪摄远物镜,像差分析表明系统传函接近衍射极限,点列图中光斑远小于艾里斑;光机结构设计后,系统包括激光光源在内的轴向尺寸仅为295mm,在满足激光自准直仪光学系统像质要求的条件下,有效减小了仪器系体积。     

一种基于CCD的视度视差测试新系统

传统的视度视差测量装置都采用平行光管视差仪或者视度筒进行测量,人为主观因素对测量结果影响较大。本文设计了一种基于CCD成像的短焦摄像系统,测量器件采用高分辨率CCD,经过图像处理后由计算机给出测量结果,消除了人为主观因素影响,视度测量精度达到0.05屈光度,给出了视度视差计算公式,并对系统进行了误差分析。     

基于FPGA的CCD光轴检测系统研究与实验

为了在空间激光通信中实现高速实时的光轴检测,采用FPGA （可编程逻辑门阵列）实现对CCD传感器的实时驱动与处理是十分有必要的。从工程角度出发,研究采用FPGA完成CCD传感器的驱动与光轴检测方法,并分析了以CCD为代表的阵列传感器在光轴检测中的模型与特点;最后给出一个光轴检测系统的设计实例、试验方法与测试平台。通过实验验证了采用FPGA直接实现CCD驱动以及图像处理具有可行性,并且可以实时处理百兆数据,完全有能力满足高速伺服控制系统的需求,其总体控制带宽可达到2.5Hz。     

电子内窥镜光学系统设计

内窥镜观察范围大,并且观察系统多与手术器械相配合,具有广角长工作距的特点,因此物镜采用非对称反远距结构。设计的光学系统采用尺寸为3.30mm×2.95mm CCD接收成像,像元大小为3.275μm,实现了短焦距（1.7mm）、细径化（Φ=5.5mm）、大视场（100°）、长工作距（50mm）的光学特性。由于该系统为大视场光学系统,会有较大畸变,针对反远距物镜分析了其结构特点和像差特性,通过计算得出系统各个参数,并合理的引用非球面,达到了提高系统成像质量并且降低系统畸变的目的,利用ZEMAX光学设计软件给出了设计实例,并已经应用到实际生产中。     

基于CCD传感器的智能小车控制系统设计

设计了一种基于CCD传感器的智能小车控制系统.该控制系统以16位单片机MC9S12DG128为控制核心,采用基于CCD传感器的路径识别模块采集道路图像信息,并通过核心控制器处理实时获取的路径信息和速度信息,从而实现对舵机转向和电机转速的控制.采用CCD传感器以提高路径识别性能,可以实现智能小车控制系统的高速度与高精度.     

平视显示器视差测量仪的光学系统设计

为了提高平视显示器视差的调校精度及效率,提出一种基于计算机视觉的视差测量方法.详细论述了该方法的测量原理,并对其测量装置的光学系统进行了详细设计.物镜采用内调焦结构设计,通过棱镜转像后将目标成像于焦平面,再由分光棱镜分束后分别被目镜和CCD物镜接收,满足了不同视距下调焦的合理性以及像质的优良性,实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能.该光学系统组成复杂、结构紧凑、像质优良,与图像处理技术相结合,使得测量结果更具客观性.     

基于CCD图像的智能寻迹小车系统设计

本文设计了一种基于CCD图像的具有道路检测和自动跟踪功能的智能寻迹小车。该系统采用MC9S12XS128作为核心控制器,通过CCD摄像头检测模型车的运动位置和运动方向,然后对采集图像进行二值化处理、去噪等处理后提取出路径中心信息;利用光电编码器检测模型车的速度;根据路径中心信息的参数计算舵机控制量,采用模糊PID控制算法对小车实行转角和速度的实时控制。实验证明,该智能车系统能够沿着黑色赛道快速稳定地自动行驶,实现了路径识别与跟踪。     

基于激光与CCD图像系统的非接触式转角测量

介绍了基于激光与CCD图像系统的物体小角度偏转角的检测技术.利用相关法数字图像处理技术计算光斑的移动实现微小位移的光学测量,建立了激光反射光位移与转角的定量关系,并应用等强度悬臂梁进行实验验证.检测系统具有结构简单、能实时在线检测、非接触及高精度等特点,在工程中具有较大的实用价值.     

CCD相机图像自动稳光技术的研究

从CCD相机控制时序入手,探讨了两种快门时间的控制方法。整个系统由CCD相机、主控单元、同步信号产生单元、信号调理电路和监视器组成。主控单元采用嵌入式单元AVR系列的Mega16单片机,通过软件设定阈值,实现调光的闭环控制,为调光系统的设计提供了一种新的思路。     

线阵CCD摄像机图像信号处理系统

阐述了利用双口ＲＡＭ、微机、高速Ａ／Ｄ的线阵ＣＣＤ摄像机图像信号数据处理系统的工作原理与结构组成．经实验表明，这一装置是利用线阵ＣＣＤ的理想接口电路．