基于CCD图像传感器的高温场测量仪设计与实现

设计并实现了一种由彩色CCD、图像采集卡、计算机和测量软件组成的高温场测量仪。该测量仪利用比色测温原理计算并显示高温辐射体的表面温度场分布,通过自动调节进光量扩大CCD测温范围,利用黑体炉标定实验校正CCD光谱响应特性非理想带来的测温误差,构建辐射能衰减补偿器对受烟雾干扰的测温结果进行补偿校正。对工业现场进行测试,最大绝对误差为13.6 K,最大相对误差为1.42%,平均每幅辐射图像计算时间为0.127 s。测试结果表明,该测量仪具有较高的精确性和可靠度,符合工业生产对高温检测的要求。     

基于FBG阵列的光伏电池板表面温度场测量与研究

针对光伏电池板表面温度场检测问题,该文使用空分复用与波分复用相结合的技术,提出了一种基于FBG阵列的光伏电池板表面温度场测量系统。该系统可在复杂环境下实现对光伏电池板表面温度的实时多点监测。同时,实验研究了光伏电池板表面温度场变化规律与太阳辐射功率之间的关系。实验结果表明,光伏电池板表面温度、环境温度与太阳能辐射功率变化情况基本相同。正常工作的光伏电池正面温度略高于背面,发生热斑故障的光伏电池背面温度略高于正面温度。该系统提高了光伏组件温度的测量效率,也为其它领域的表面温度场测量提供了借鉴和参考。此外,依据实验所得数据,可进一步优化和改进光伏电池板冷却方式,对于改善发电性能具有重要意义。     

CCD测量系统中基于自适应相关算法的动态目标跟踪

相关匹配是目标跟踪和模式识别的一种重要方法。介绍了CCD(电荷耦合器件)误差测量系统的光学原理针对该测量系统实际情况,提出了用相关算法实现目标位置的测量使用自适应相关匹配的方法,实现了对连续视频图像中动态目标的跟踪给出了实验结果,并对算法提出了改进的意见。     

基于图像处理的CCD测温系统标定方法

阐述双色法测温原理,研究了基于图像处理的电荷耦合器件CCD测温系统标定方法。根据实验结果,优选出最佳的增益组合,建立了双色法测温中的系数与灰度的关系,与单色辐射强度和单色亮度值的关系,并用两种方法计算温度。结果表明:两种方法得出的计算值与设定温度值的相对误差都较小,适合工程上的应用,为火焰温度场的测量奠定基础。     

CCD传感器在三维表面测量中的应用

本文采用电荷耦合成像的CCD摄像机获取立体图像,利用面积相关与灰暗度相关性,为精确地计算三维表面坐标、图像处理提供了一种新的测量三维表面的方法。     

目视万工显的CCD影像测量系统设计与标定

在目视万工显的基础上,采用CCD图像传感器设计电子目镜采集图像,利用光栅尺实现万工显二维平台移动的测量,分别通过USB口和串口实现图像数据和光栅尺测量数据的计算机自动采集。使用二级精度的毫米级玻璃线纹尺来标定影像测量系统,使用电子目镜采集玻璃线纹尺1 mm刻度的图像,通过编制的软件对图像进行像素细分、去噪声、二值化、刻线细化等处理,实现影像测量系统的标定。最后使用一级精度的0.01mm玻璃线纹尺验证标定结果,验证结果表明:标定结果符合测量要求。     

基于CCD图像传感器的火焰温度场测量的研究

研究了比色测温法的原理,推出了计算高温物体温度场的计算公式,并运用图像处理技术得到了高温物体表面的温度分布。同时以酒精灯火焰作为研究对象,通过彩色CCD工业相机和图像采集卡设置图像的各种参数,将火焰的数字图像采集到计算机,在对图像进行预处理后计算出火焰图像的温度场,最终生成了相应的等温线。     

CCD在焦距测量中的应用

以线阵ＣＣＤ光电传感器作为接收器，能够自动测量和实时显示透镜的焦距。介绍测量系统的工作原理、软硬件设计与测量误差。关键词     

基于CCD图像处理的角度测量系统

文章论述了一个基于CCD图像处理的角度测量系统。它利用了光栅干涉条纹倾角、间距与光栅夹角、栅片节距之间存在特定关系的原理,使用CCD摄像机、PC机实现了一个图像采集处理系统,通过计算干涉条纹倾角和条纹间距得到两片光栅片之间的夹角,从而实现角度测量。该系统应用于轴承扭矩的测量。经实验,该系统具有工作稳定、界面友好、测量精度高(可达10^-4)等特点。该系统也可以应用到其他微小角度和距离测量的场合,如平衡校准、微量称重。     

图像处理技术在炉膛火焰温度场分布中的应用

根据双色测温法原理,利用高温工业电视所摄取的彩色火焰图像中的彩色分量,运用数字图像处理技术,重建燃烧火焰的温度场分布,并对测量火焰温度的两大误差来源进行了分析和校正处理.     

图像处理技术在炉膛火焰温度场分布中的应用

根据双色测温法原理，利用高温工业电视所摄取的彩色火焰图像中的彩色分量，运用数字图像处理技术，重建燃烧火焰的温度场分布，并对测量火焰温度的两大误差来源进行了分析和校正处理。     

基于CCD的弹簧长度在线测量系统

弹簧立定处理是压缩弹簧生产流程中的最后一道工序,这一过程中的弹簧长度检测具有非常重要的意义.CCD的图像传感测量系统,可实现弹簧立定处理的长度在线测量.文中具体地介绍了系统的结构模型,测量原理和数据处理方法,系统具有测量范围大、速度快,稳定性好等特点,实验和现场应用表明,测量精度高达0.05 mm.     

基于CCD数字图像处理的焊接温度场实时监测系统研究

焊接工件的温度场决定了焊接应力场和应变场,是影响焊接质量和生产率的主要因素。因此对焊接过程中的温度场分布进行测量就显得极为重要。但是传统的测温方法在焊接测温中难以实施。针对真空电子束钎焊温度场的实时监测,讨论了基于彩色CCD(电荷耦合器件)的焊接温度场三基色测温方法,运用数字图像处理技术得到焊接温度场分布。并就该方法的误差来源进行了分析,给出了系统的校正方法和标定方式。在某焊接现场进行了验证性试验,结果表明,系统具有快速准确的特点,为提高焊接质量和生产率提供了一个有效的工具。     

基于机器视觉的温度测量系统的设计及应用

针对温度控制中常用的基于铂电阻的温度采集电路设计复杂,抗干扰能力弱,铂电阻线性拟合繁琐,难以实现对温度的高精度测量等不足,本文介绍一个在VC++6.0平台上设计的基于机器视觉,自动读取水银温度计示数的温度测量系统。通过有效的图像处理算法,温度测量系统分辨率达到0.01℃,读数准确,工作可靠。该温度测量系统在研究大滞后大惯性温度控制实验中得到了成功的应用。     

基于CCD的玻璃厚度在线测量系统

浮法玻璃生产中需要对玻璃在高温区进行在线测量.研究了利用半导体激光和线阵CCD组成的在600℃高温条件下工作的玻璃厚度在线测量系统.系统采用循环水冷却方法使测头工作在正常条件下,利用软件对数据进行处理来克服高温气流等造成的随机误差.系统样机对玻璃厚度进行在线测量的精度达到15μm,测量范围为2～20 mm.     

基于高温辐射体颜色信息的目标图像识别方法

鉴于准确识别待测目标是利用CCD图像传感器进行高温测量的关键,为此在对高温辐射体彩色图像的噪声特点进行分析的基础上,提出了一种基于高温辐射体颜色信息的目标图像识别方法。该方法首先通过对红、绿基色图像分别进行分割来减小甚至消除高温辐射体图像的各种噪声;然后综合红、绿基色图像的分割结果实现高温辐射体的准确识别,并运用数学形态学方法对分割结果进行后处理,以消除游离点和孔洞,使图像边缘平滑。实验结果表明,该方法可以有效地实现高温辐射体的正确识别,具有较强的实用性。     

HJ-1星CCD相机场地辐射定标与真实性检验研究

为了满足HJ-1星遥感数据定量化应用的需求,2008年10月中旬,以敦煌定标实验场为地面目标,采用反射率基法对HJ-1A和HJ-1B星的CCD相机开展场地绝对辐射定标,以确定CCD相机响应的变化,并对得到的定标结果进行了误差分析。同时利用非定标同日的敦煌场和贡格尔实验场的CCD星地同步数据得到的表观辐亮度作为标准值,对定标系数进行真实性检验研究。结果表明,定标系数模拟出的CCD表观辐亮度与标准值非常接近,误差均小于3%。研究表明:此次定标实验的结果精度高,并将两次同步数据的定标系数平均值作为定标系数结果,为CCD相机定量化应用研究奠定了良好基础。     

CCD信号处理电路偏置漂移校正

为抑制CCD相机信号处理电路中由温度等原因引起的偏置漂移对图像质量造成的影响,提出了一种基于反馈的近实时偏置漂移校正方法。为了获得偏置在整个链路中的变化情况,对整个信号处理链路进行了分析;设计了两种数字低通滤波器,分别对获得的暗像元数据进行滤波;根据工程经验并辅以计算给出校正算法的有关参数;校正图像偏置漂移并对输出的图像进行比较分析。实验结果表明,在可变增益放大器增益为1.8的条件下,使用12 bit精度的模/数转换器时偏置稳定在10个码值以下,基本满足精度高、稳定性好及抗干扰的要求。     

基于彩色图像分割的高温辐射体识别方法

准确识别待测目标是利用CCD图像传感器进行高温测量的关键.本文在对高温辐射体彩色图像的噪声特点进行分析的基础上,提出一种基于彩色图像分割的高温辐射体识别方法,通过对红、绿基色图像分别进行分割来减小甚至消除高温辐射体图像的各种噪声,然后综合红、绿基色图像分割结果实现高温辐射体的准确识别,并运用数学形态学方法对分割结果进行后处理以消除游离点和孔洞,使图像边缘平滑;实验表明,该方法可以有效地实现高温辐射体的正确识别,具有较强的实用性.