多路CCD成像不均匀性校正算法

在多路CCD成像中,每路图像之间存在不均匀性,造成这种不均匀性的因素十分复杂,常规算法常无法将所有因素都考虑,影响了校正效果.根据图像的非均匀性特征,论文提出了一种基于场景的,采用两点校正理论,利用每路图像之间的线性关系来进行校正的方法,与传统两点校正算法和多点校正算法校正结果进行对比,给出了对比实验的校正结果.这种算法不需要标准辐射图像就可对多路CCD图像进行实时校正.为多CCD成像系统校正提供了一种有效的方法.     

动态目标成像系统设计

本文设计了一种用于动态目标跟踪的面阵CCD反射镜拼接成像系统。通过分析渐晕产生的原理,建立渐晕数学模型,确定了光学系统拼接重叠像元数。完成了ICX415AL的时序电路和功率驱动电路的设计,提高了系统的信噪比。     

反射镜拼接渐晕消除方法

根据反射镜拼接型CCD相机拍摄影像时发生渐晕的灰度分布特点,提出了一种基于最速下降法的曲面拟合方法,以消除渐晕现象.对反射镜渐晕的物理模型进行分析,通过仿真提出了一种二维曲面模型来拟合图像灰度补偿算法,推导Hesse矩阵的相关系数,通过Hesse矩阵逐次迭代收敛,最终获得二维曲面的相关参数值.仿真结果表明,上述方法能够...     

便携式 X-射线透视仪图像非均匀性分析及校正

从射线场强度的非均匀性、转换屏响应不一致性和 CCD 相机像元光电响应不一致性三方面对便携式X射线透视仪图像非均匀性的产生机理进行了理论分析. 并在此基础上建立了透视仪每个像元通道光电响应的数学模型. 基于该模型,提出了一种多点线性拟合校正算法. 给出了应用本方法校正前后的图像结果及标准差对比情况. 本方法已应用于便携式安检排爆 X-射线检测系统.     

射线数字成像检测系统不均匀性分析与校正

图像高低频畸变(即不均匀)会导致射线数字检测系统检测灵敏度的下降和误判,而造成畸变的原因是系统中射线源强度分布不均匀、闪烁体屏发光不均匀、镜头渐晕、科学级CCD暗电流和光响应不均匀。在此分析的基础上提出了一种校正方法,该方法利用实验得出校正矩阵,通过软件校正,先校正CCD暗电流和光响应不均匀性,再对其它三个因素合并校正。在便携式X射线源下,对三号透度计在15mm均匀钢板上的图像进行了校正实验,结果表明,灵敏度由校正前的1.67%提高到1.33%,图像不均匀性得到明显改善,空间分辨力大于3.5lp/mm。系统具有检测灵敏度高(≤1.5%)和适应射线能量范围大(50keV-15MeV)的优点。     

自适应时间常数的时域高通滤波校正算法

针对时域高通滤波非均匀性校正算法中存在只对偏移响应系数进行校正、难以选取合适的时间常数以及滤波后图像细节不清晰等问题,本文通过分析时间常数对算法校正效果的影响,提出了一种改进的时域高通滤波非均匀性校正算法。首先采用离线采集的非均匀性噪声底图对红外焦平面阵列的原始输出图像进行预处理,去除部分固定模式噪声,保证了增益的均匀性;然后通过运动检测环节判断场景运动是否充分,根据运动程度自适应选取时间常数构造低通滤波器;最后运用高频提升滤波达到提升红外图像整体的亮度和增强目标细节的效果。对真实的红外视频图像实验表明,通过自适应选取时间常数有效地抑制了目标退化和伪像现象,且算法的收敛速度快,校正后图像细节清晰,有利于工程实时应用。     

液晶投影显示颜色均匀性的测量及校正系统

根据二维面阵 CCD 能够快速采集二维图像的特点,提出了一套由视频测试信号发生器、投影屏幕、CCD 摄像机和计算机组成的液晶投影显示颜色均匀性测量及校正系统。该系统利用面阵 CCD 对液晶投影图像三色分量的二维亮度分布进行分时测量,并根据测量及分析得到的校正数据对输出的三色亮度比例进行修正,实现了对液晶投影显示系统颜色均匀性的校正。实验表明,校正后屏幕上各个区域的色坐标和平均色坐标的偏差的标准差为 5.23×10-4,仅为校正前的 10.46%,色均匀度提高了一个量级。     

利用积分球对CCD线性和面均匀性的标定

积分球对CCD(Charge-coupled Device)的标定,主要是利用积分球光源具有较好的均匀性、稳定性以及精度高的特点,通过CCD采集积分球光源的图片,将积分球光源亮度转换为CCD拍摄图像的灰度,通过对采集图片灰度信息的提取,得出了CCD标定的各项参数。CCD线性标定试验的结果表明:在CCD快门值固定时,光源亮度的变化和图像灰度呈线性关系,并且在转换后的不同灰度值区段,线性度有一定的差别:在中值区,线性度最好,低值区次之,高值区最差;在光强一定的情况下,CCD快门值的改变和采集图像的灰度也呈线性关系。均匀性标定的试验结果表明:CCD的光电响应的非均匀性是随着快门值和灰度的增加而减小的,但最终趋于一个较稳定的值。     

宽带多光谱成像系统CCD响应的线性化校正方法

对多光谱成像系统CCD响应特性进行了分析,并提出使用物理阶调模型作为新的线性化校正方法。在分析了数码相机CCD响应值的线性化校正原理和方法的基础上,通过校正精度和光谱重构效果两个方面,将其与传统的多项式模型和指数模型等方法进行了比较分析。实验结果表明,经过线性化校正的各通道的线性相关性进一步增强,其中GOG模型各通道的相关系数值均接近0.996,具有最好的线性校正效果;且GOG模型校正过的RMSE和ΔE值分别降低了37%和61%。因此,采用GOG模型,可以较好地实现CCD响应值的线性化校正,提高多光谱图像获取中光照不均匀性的校正精度和效率。     

多波段偏振CCD相机的辐射定标研究

简要介绍了多波段偏振CCD相机系统。从分析面阵CCD探测器的光电响应不均匀性和三偏振方向光电响应的不一致性出发,介绍了基于辐射定标方法解决不一致性问题,得到辐射校正系数,提高了成像偏振信息的解析精度。     

高速在线检测宽幅面彩色感光胶片质量

为降低线阵CCD拼接测量难度,提出改进的多光学系统线阵CCD拼接测量法。根据检测幅宽和精度要求,将较宽的被测幅面分成若干区域。各区域放置独立可调的光学成像系统及线阵CCD。调整各光学系统,使总成像范围覆盖整个被测幅面。几个线阵CCD同步驱动并行采集。图像信号通过PCI高速数据采集系统送入计算机。为提高判别速度,采用多尺度灰度形态学方法实现快速图像增强和缺陷判别,每秒钟可处理20幅2048像素200像素的8bit灰度图像。实验表明,可实现8个线阵CCD拼接检测幅面宽1.2m彩色感光胶片的表面质量,检测速度最高可达90m/min,可识别直径在0.1mm以上的缺陷,准确率在96%以上。     

利用FPGA实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正

实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论，提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快，适用于红外成像系统实时图像处理场合。仿真和实验结果证明是可行的。     

光电窥膛光学系统参数优化选择

通过分析炮管内膛影响CCD成像质量的光强，光的均匀性，视场大小和空间分辨力等因素，提出了增大CCD成像镜头的景深对光电窥膛光学系统的光路结构及其参数优化设计的方法，并建立数学模型，提高了CCD摄像机在炮管内膛的成像质量，使图像在亮度，均匀性，色彩和清晰度方面达到很好效果。     

航空CCD相机机械拼接焦面搭接区相对像移量分析

对航空CCD相机机械拼接焦面搭接区域内由于2个CCD像移量不同导致的像点错位问题进行了分析。首先,根据航空中心投影成像的几何关系,给出了正直摄影时地面起伏导致的搭接区相对像移量,然后,由共线方程出发,建立了搭接区相对像移量的数学模型,分析了载机姿态、地面起伏、CCD拼接距离等因素对搭接区相对像移量的影响。最后,根据建立的数学模型及工程应用实例选取了补偿载机姿态变化的稳定平台,并给出了搭接区相对像移量的数值分析结果。本文建立的搭接区数学模型对采用机械拼接方案的航空相机具有一定的工程和应用意义。     

一种高通量dPCR荧光图像自适应增强算法

目的 为了改善荧光图像背景光照不均匀和对比度低的问题,提出一种荧光图像自适应亮度校正和低对比度增强算法。方法 根据光照成像原理,利用引导滤波提取出荧光图像的光照分量,通过改进的二维Gamma函数动态校正背景光照,利用Top-hat变换分离出校正后的前景和背景,对前景进行自适应直方图均衡化,以实现荧光图像自适应增强的目的。结果 对比传统算法,文中算法处理后的图像背景光照均匀,对比度增强效果明显,其中标准差平均提高了9.4倍,平均梯度平均提高了1.2倍,信息熵平均提高了0.2倍。结论 文中算法可以改善高通量dPCR荧光图像背景光照不均匀性,提高图像对比度,突出图像中隐藏的细节,对其他荧光图像处理也具有参考价值。     

国产氧化钒红外探测器响应特性研究

国产氧化钒非制冷红外探测器的响应率、非均匀性、噪声等效温差等响应特性是影响红外成像系统核心指标的重要因素.研究探测器的靶面温度和环境温度对响应特性的影响,可以为探测器的分温区标定、改进非均匀性校正算法、整机热设计等各个方面提供有效的指导,进而为后续提升红外图像质量和整机连续工作稳定性奠定基础.     

自动识别航空CCD图像上建筑物的方法

针对高分辨率航空CCD图像上建筑物的特点,提出了一种自动识别规则建筑物的新方法。通过系统级几何校正和平滑处理实现图像的预处理,组合拉普拉斯图像锐化和阈值分割方法准确检测CCD图像上的边缘信息。应用二值图像像元的邻接连通量提取线段信息,提出了根据图像双向投影图确定建筑物角点位置的方法,并对角点位置序列进行搜索和匹配识别,从而提取建筑物轮廓信息。通过实际的航空CCD图像处理说明方法是可行的,识别的有效率达到85%左右。     

大视场线阵CCD图像灰度均匀化

针对大视场线阵 CCD 图像不均匀现象,提出了一种基于图像像素灰度补偿的均匀化方法。首先分析并计算线形目标上不同坐标位置的微小面元在线阵CCD上产生的辐射照度,并由此推导线阵CCD面元上不同像素灰度值与中心像素灰度值之间的关系,进而建立大视场线阵CCD像面上像素的灰度补偿模型,实现大视场线阵CCD图像快速均匀化的目的。对大量线阵 CCD 采集的高速路面图像进行了处理,结果表明我们提出的方法具有较强的可行性、鲁棒性和实用性。     

锈蚀管道的 X 射线图像预处理方法

目的 研究X射线管道锈蚀图像的预处理。方法 比较了均匀钢板图像、标准管理图像与实际管道图像的特征。结果 所用成像系统的渐晕中心与转换屏中心不对正,且转换屏存在固有缺陷。结论 屏上的固有缺陷、渐晕中心与转换屏的相对位置等都会影响锈蚀的准确量化。     

基于Talbot效应和moire条纹的CCD精细拼接理论研究

在空间探测等领域,要想得到像元尺寸小、像元数多且价格便宜的CCD器件是比较困难的.目前解决的方法主要采用两片或多片CCD通过拼接来实现,故而在拼接时,错位量的准确移动直接影响着拼接后的整体效果.本文只用一块光栅和DⅡ-180°直角棱镜相结合并利用Talbot效应和moire条纹来进行CCD精细拼接.拼接精度可达到单个像元尺寸的1/20.