线列 CCD 像机交汇测量精度分析

目的　探讨提高线列 CCD像机交汇测量精度 ,在此基础上分析了 CCD像机交汇测量的原理 .方法　采用空间虚拟的光电靶代替实物靶来实现对弹丸目标脱靶量的实时获取 .结果与结论　在分析了 CCD像机测角精度与布站方式等影响交汇测量精度的因素后 ,对光电靶面上不同位置点的 CCD像机交汇坐标测量结果进行了计算 ,最终给出了测量精度与布站的关系 .CCD像机视轴正交时系统具有最高的测量精度 .     

双CCD交汇测量系统精度和有效视场的理论研究

本文根据双CCD交汇测量原理,在建立平均误差、有效视场与两台CCD像机基线长度,CCD像机仰角和工作视场角三个参数之间数学关系的基础上,提出了根据有效视场来确定最优参数的设计方法,并在MATLAB中进行计算分析,验证了该方法的正确可行,为CCD光学交汇测量系统实际工程设计提供了一条切实可行的参考依据.     

实时联合变换相关器目标探测与识别

光学自动图像识别的基本结构是光学相关器,由于光学相关是所有采样点并行处理,运算速度高于计算机千百倍.本文用电寻址液晶EALCD作为空间光调制器SLM,用计算机控制的EALCD并排显示参考信号和实时扫描的目标信号,并用面阵CCD作为平方律探测器记录其联合变换功率谱,通过光学傅立叶变换,输出相关信号,识别目标并确定目标在空间的方位.其特点是,由于用CCD探测功率谱,可以用各种数字处理技术提高系统的信噪比,并能更精确的探测和识别目标.     

利用CCD实现“猫眼”目标探测的实验研究

利用CCD作为探测接收装置的激光主动探测系统,其突出优势是可以获得直观的猫眼目标视觉效果。通过猫眼目标与漫反射目标的回波功率比模型,讨论了激光主动探测的猫眼效应原理。对基于CCD的激光主动探测系统的关键硬件组成以及系统工作波长的匹配问题进行了分析,在外场300m及2500m距离上进行了典型猫眼目标的探测实验。实验结果表明,在一定探测距离上,该激光主动探测系统可将典型猫眼目标从背景中清晰检出,从而验证了该激光主动探测系统的有效性。     

天基光电望远镜极限星等探测能力研究

从辐射度学和光度学基本原理出发,通过对目标光度信号特征和背景以及CCD噪声光信号特征的分析,导出了天基光电望远镜对空间目标的极限星等探测能力的计算公式.根据该公式,分别研究了有光照和无光照条件下的极限星等探测能力.给出了一组典型参数,在无背景光照条件下得到极限探测星等为14.1个星等,并详细研究了极限探测星等随各参数变化的关系.在有背景光照条件下,研究了极限探测星等随太阳角的变化关系.结果证明,几乎只要有太阳光进入,极限探测星等就急剧下降,因此也证明了天基光电望远镜只能在背光条件下或在地影中工作.     

深亚微米光记录测试仪

详细描述了进行亚微米、深亚微米光记录和探测的测试仪器，其探测功率可达30mW，最小的探测时间为20ns，探测的最小光点200nm左右，带有CCD观察的系统可方便地定位及进行图像处理，整个测量过程均在计算机控制下进行，操作非常方便，它是对高密度光盘材料记录性能进行测量，以及对深亚微米，乃至纳米记录材料进行研究的有效工具。     

生物芯片扫描仪的探测灵敏度

荧光的探测灵敏度是生物芯片扫描仪的一个重要指标,它取决于入射到光探测器(PMT 或CCD)上的荧光强度及光探测器自身的探测能力。在理论上,荧光染料的发射强度与其消光系数、量子效率、荧光寿命及激发光强度有关。结合具体的设计参数,计算得到激光共聚焦生物芯片扫描仪针对 Cy3 荧光染料的探测灵敏度为每平方微米 2.89 个荧光分子,而实验得到的探测灵敏度为每平方微米 4.49 个荧光分子。研究表明,提高探测灵敏度的措施是合理增大激光功率、尽可能增大 f-θ 物镜的数值孔径、提高光电倍增管的探测下限。     

基于面阵 CCD 的航空相机摄影高度自动测量及调焦

目的：实现航空像机摄影高度自动测量和调焦，方法：用小波变换提取面阵CCD图象边缘，用图像特征参数确定成像范围内同一目标在不同CCD面上像的位置和高度。结果：分析了从众多目标中提取目标点的特征参数的方法。给出了设计系统的硬件框图。结论：该方法使爱人旬机调焦自成体系。     

CCD 甄别成形过程中玻璃包装制品的衰减照明光方法

目的为了满足CCD对成形过程中玻璃包装制品的在线边界甄别条件,进而对其进行在线尺寸测量。方法采用高温目标辐射光谱功率分布理论和Matlab数值积分方法,研究不同背景照明系数条件下CCD对高温玻璃包装制品和其周围背景的辐照响应。结果导出了背景照明系数与CCD图像中高温玻璃包装制品和其周围背景的灰度差之间的函数关系和曲线,随着照明光衰减系数值的不断减小,高温玻璃包装制品和其周围背景的灰度差不断增大,当灰度差为0时存在临界值。以阳光照明为例,导出了其临界衰减系数与高温玻璃温度之间的关系,高温玻璃温度为900 K时的临界值为1.6351×10-8。结论背景照明系数必须小于其临界值,才能满足其灰度差大于0的在线边界甄别条件,且背景照明系数值越小甄别效果越好,进而提出采用衰减照明光的方法来实现成形过程中玻璃包装制品的CCD甄别。     

复杂背景目标的光学相关探测与识别

本文从理论和实验上研究了利用光电混合联合变换相关器探测和识别目标.利用计算机控制的电寻址液晶(EALCD)作为空间光调制器,电荷耦合器件(CCD)作为平方律探测器,研制了实时光电混合联合变换相关器,成功地实现了实时地探测和识别各种复杂背景下的目标.作为实例,我们给出了复杂背景中飞机的探测与识别.这一研究成果,可以应用于医学、工业领域中.其小型化后,可应用于图像匹配制导等.     

科学级CCD相机在星敏感器中的设计与应用

星敏感器通过探测天球上不同位置的恒星来确定航天器的姿态。星相机是星敏感器的成像系统。虽然近年来CMOS成像技术快速发展,但在科学级成像领域,特别是星敏感器应用中,CCD技术较成熟。本文的研究目的是研究一种探测能力强、数据更新快的用于星敏感器的成像系统。文中主要研究了基于TH7888A科学级CCD传感器的星相机的设计和应用,说明了CCD工作原理,详细分析了该种CCD传感器的星等探测灵敏度,论述了CCD星相机的设计方案。并用成像实验、动态范围测试、星等探测能力实验等实验验证了所设计的相机的性能。设计的星相机可以用给定的小型光学系统在60 ms以内的积分时间探测6等星,相机可达到10帧/秒的图像数据更新频率,满足短积分时间进行快速星光成像的要求。     

白天用CCD摄象机对天体目标的探测及实验

文中介绍了用ＣＣＤ摄象机及相应的光学系统对天体目标的探测能力计算及白天用ＣＣＤ摄象机对天体目标的探测实验。给出了计算被测天体目标星等的计算表达式，指出白天在天空背景亮度在１２００ｃｄ／ｍ~２至２７００ｃｄ／ｍ~２时用普通低照度ＣＣＤ摄象机与大口径天文望远镜配合可探测到４至４．６等星     

TDI CCD相机实验室辐射定标的研究

TDI CCD相机辐射定标的目的是建立输入辐亮度和探测器数字化输出之间的关系,为相机提供调光参数.本文推导了辐射定标的原理,并针对特定的TDI CCD相机在应用光学国家重点实验室里使用积分球对其进行了基于光谱辐照度灯的辐射定标,标定了TID CCD相机响应的线性度、TDI CCD相机响应分别与增益和级数的关系,根据实验结果我们得到了在不同的辐亮度值下的增益和级数参考值,从而确定了TDI CCD相机的调光参数,并给出了标定的误差和各项误差源的影响.     

CCD相机的亮度色度校准装置研制

CCD相机的亮度和色度测试仪器凭借其一系列的测量优势已广泛应用于平板显示器的测量领域。本文在综合国内外相关计量标准技术优势的基础上,根据平板显示行业所特有的溯源需求进行校准装置的研制,基于积分球匀光和光谱测色原理,研制出CCD相机的亮度色度校准装置,并对校准装置的计量性能和特性进行研究以及对装置的测量结果进行验证。结果表明,该校准装置满足作为计量标准的技术要求,可用于CCD相机亮度和色度参数的校准。     

航空CCD侦察相机系统研究

根据世界航空CCD相的发展概况，讨论了航空CCD侦察相机系统的技术指标、采用的技术方案和系统实现的技术途径。     

Three-dimensional measurement of distant objects based on laser-projected CCD images

A novel measuring system based on a single CCD camera and two laser projectors to record images and perform three-dimensional measurement of a distant object is proposed here. Because of the alignment of the laser beams which form in parallel with the optical axis of the CCD camera, projected spots will appear on the same scan line in a CCD image. As a result processing of a single scan line rather than the whole image is only required to identify the projected spots in the CCD image. Complex computation of video signals of the whole image via either pattern recognition or image analysis methods is therefore circumvented. On the basic of an established relationship between the distance and pixel counts between the projected spots in the CCD image, the proposed system not only measures the distance from a distant object but also the length of two arbitrarily designated points on the object. To provide better accuracy, intrinsic parameters of the CCD camera are taken into consideration in the measurement. Furthermore, the effect of laser diffusion is also proved to be irrelevant to the measuring accuracy here. Experimental results have demonstrated that the proposed measuring method is capable of yielding accurate results of three-dimensional measurement for a distant object in a very responsive way.     

Temperature correction of radiometric and geometric models for an uncooled CCD camera in the near infrared

This paper presents radiometric and geometric models for both temperature and displacement noncontact measurements using an uncooled charge-coupled device (CCD) video camera. Such techniques ("one sensor-two measures") represent an interest in many industrial low cost applications and scientific domains. To benefit from both measurements, we have to use the camera's spectral response in the near infrared spectral band from 0.75 to 1.1 /spl mu/m. In this spectral band, the temperature variations of an uncooled CCD camera are taken into account in the radiometric and geometric models. By using physical models for CCD camera, we quantify detector's quantum efficiency, sensor noise and spatial resolution as a function of the wavelength and of the detector temperature. These models are confirmed by experimental results of calibration with a low cost uncooled camera based on a Sony detector and operating over the detector temperature range of -30 to -50/spl deg/.     

三线阵CCD相机亚像元精度几何标定方法研究

为了解决三线阵CCD立体测绘相机内方位元素的几何标定问题,提出了一种实现相机亚像元精度内方位元素和交会角标定的方法。该方法利用光学高精度角度发生器和CCD细分测量相结合的检测方法,由最小二乘回归分析,实现相机内方位元素的标定,并通过扫描星点图像标定交会角。校飞实验的数据处理结果验证了该方法的有效性。