高速拼接CCD相机时序设计

高速拼接CCD相机是目前我国空间目标监控领域中急需的CCD相机之一,相机的研制对提高我国高速拼接CCD相机的研制能力有很大的推动作用。本文重点介绍了16通道高速拼接CCD相机的时序设计,以及相机的实测结果,并对相机的实际应用前景进行了展望。     

高分辨率CCD相机的研究

研究高分辨率CCD相机是为了用于航空侦察。本文简要地说明了双片CCD拼接电路的实现情况,在工作中所解决的一些问题,如行扫描频率的确定,如何保证双片CCD输出信号在时间上精确的衍接,信号处理,减轻噪声的办法,电平一致性,视频信号的处理,侧滚补偿等。基本上获得了如意的图象。     

一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计

介绍了一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计方法.相机利用FPGA芯片实现时序驱动、相机控制及传输数据;设计了相关双采样电路来降低相机的复位噪声;数据由以太网接口芯片W5300通过TCP/IP协议发送到图像采集软件显示和处理.相机采用半导体制冷器结合水冷的方法进行制冷.实验结果表明,在相机制冷到-20℃时,最低照度可达到0.005 Lx,具有灵敏度高的特点,能够满足弱光环境中的使用需求.     

CCD相机的锁相设计

介绍了锁相环的基本原理和工作过程,利用CXD2463R的外同步功能,运用分解设计的思想设计CCD相机的锁相环,给出CCD相机的锁相环原理图.叙述了有源低通滤波和压控晶体振荡器工作原理,提出了降低CCD相机锁相环噪声的一些措施.     

一种航空型多光谱CCD相机

多光谱技术是遥感技术领域中最有希望的分支技术之一,它利用自然物体的光谱特性,来获取更多的关于欲探测物体的信息,从而达到更好地识别和认识物体的目的。本文从应用研究的角度,较详细地讨论了航空用多光谱CCD相机光学系统的方案选择与设计,叙述了电子处理线路的主要设计思想和方法,并简要介绍了野外试验的结果。     

星载多光谱CCD相机电子电路研制

研制的多光谱CCD相机采用线阵CCD推扫方式成像，具有5个成像谱段，每个谱段的敏感器阵列由3片CCD拼接而成，给出了相机电子电路部分的总体设计方案。采用各片CCD信号串行读出的方法形成两路视频信号，简化了星上数据处理电路。设计了直流差分耦合电路，使信号直流漂移降到20mV以下，采用无源滤波器抑制信号噪声，在保证奈奎斯特频率衰减小于0.5dB的前提下，使信号随机噪声降到了2mV以下。     

两线阵立体测绘CCD相机光学系统设计

为使嫦娥二号卫星CCD立体相机在100km高度的圆轨上能够获取地元分辨率力为7m的图像,设计了一种两线阵立体测绘CCD相机光学系统。介绍了两线阵立体测绘相机的工作原理。根据卫星总体的指标要求,对光学系统的主要参数进行了详细计算,确定系统的焦距为144.4mm,视场角为42°,相对孔径为F/9,光谱范围为450～520nm。光学系统采用6组7片型消畸变复杂化的双高斯结构形式,在50lp/mm奈奎斯特空间频率下平均调制传递函数为0.67。给出了嫦娥二号卫星CCD立体相机在100km高度的首轨图像和极区图像,图像清晰、层次丰富,表明该光学系统能满足任务要求。     

传输型CCD相机成像分辨率自动测试研究

对CCD相机成像分辨率自动测试方法进行了研究,测试方案中改进设计了照相分辨率靶标,开展了数据分析处理,通过软硬件结合实现了对CCD相机整机分辨率的自动测试,结果数据经过专业测试比对确认有效。实验结果表明,方法客观、准确,能够避免以往人工测试分辨率带来的主观因素影响,具有很高的实用性。     

宽角航空侦察CCD相机设计

提出了一种新的宽角航空侦察CCD相机的设计方案.由光学转筒和反射镜旋转装置组成相机的基本结构,光学转筒被安装在与航向平行的位置上,反射镜被安装在光学转筒内与航向垂直的位置上.在航空侦察过程中,相机通过旋转光学转筒获取具有一定重叠率的局部图像序列,并分别由光学转筒和反射镜旋转装置补偿由滚动和俯仰姿态扰动产生的像移,提高单幅图像的质量.与传统的航空侦察相机相比,采用这种方案的相机具有体积小、视场宽、分辨率高和重叠率可调等优点,并且无需额外的姿态扰动像移补偿装置.最后,利用某次飞行测试中的三航道图像来验证方案的可行性.结果表明,该方案可以满足航空侦察大视场、高分辨的要求.     

一种多功能数字可见光CCD相机的设计

介绍了一种多功能数字可见光CCD相机的整体设计过程,并给出了原理框图,详细说明了相机的外同步、电子快门、自动增益、疵点探测和补偿,以及伽玛校正等功能.     

一种CCD相机的视频处理电路设计与噪声分析

为使CCD相机系统能够捕获到高信噪比的图像,介绍了一种视频处理器TDA9965的应用电路设计,简述了其内部组成框图及工作原理。利用某型号TDI CCD作为系统传感器,成功实现了对CCD输出模拟视频信号的量化处理,能够使相机系统完成实时采集图像等任务。同时分析了视频处理器电路设计对相机系统图像信噪比的影响,以电源噪声为干扰源,具体计算了在电路设计不合理和改进设计后两种情况下,CCD相机图像信噪比的变化,并通过试验测试验证,合理的电路设计可以使图像的信噪比提高20 dB以上,从而说明了视频处理电路合理设计的重要性,为高速高信噪比CCD相机的研制提供了技术基础。     

基于CPLD的面阵CCD驱动电路设计

在透射电子显微镜相机的研制中,针对SONY行间转移面阵CCD ICX285AL图像传感器,设计了一款基于CPLD的面阵CCD驱动电路。以Altera公司的CPLD芯片EPM570T100作为时序发生器产生CCD驱动信号和相关双采样控制信号,并搭建了驱动器电路和直流偏压电路。在QuartusⅡ13.1开发环境下利用Verilog HDL语言编程,并利用Model Sim SE 10.1进行仿真测试。实验结果表明,以CPLD为核心的驱动电路能够产生符合CCD要求的驱动脉冲和偏置电压,可稳定地输出CCD视频信号。     

基于线阵CCD扫描的车辆图像采集系统设计

为了实现对车牌识别系统对高速行驶车辆图像分辨率的要求,提出了一种基于线阵CCD扫描的车辆图像系统的方案,完成了对线阵CCD芯片驱动电路的设计。该系统的硬件部分完成对线阵CCD芯片的驱动和图像采集,软件部分完成对图像的速度补偿。经实验验证,该系统具有操作简便、采集图像具有高分辨率的特点,达到了设计目的。     

基于FPGA的全帧CCD驱动设计

以加拿大Dalsa公司的全帧CCD图像传感器FTF4027M为例,在研究了全帧CCD结构和驱动时序的基础上,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动脉冲设计方法.选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Quartus Ⅱ 5.0对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的FPGA器件EP1C3T144C8进行了适配.实验结果表明,设计的驱动电路可以满足其全帧CCD的各项驱动要求并且具有设计灵活、硬件调试简单的优点.     

嵌入式系统的制冷CCD相机

根据天文摄影中CCD的工作特性,提出了基于嵌入式技术制冷CCD相机的新方法,以ARM微处理器为硬件平台设计了嵌入式制冷CCD相机,并在低照度下的天文观测中取得了良好的效果.基于天文制冷CCD的具体特性和对信号数据输出的要求,选用CXD1267和AD9826分别设计CCD的列转移驱动时序和CCD的水平读出时序.通过微处理器定时中断,实现对CCD制冷温度的实时控制.分析了科学级CCD噪声的种类及来源,通过实验得到了温度、曝光时间与暗电流噪声的关系以及CCD的读出速率与读出噪声的关系.进而在硬件和软件上采取了相应的措施有效地降低了CCD的噪声.     

基于FPGA大面阵数字CCD相机驱动电路的设计

介绍了大面阵CCD相机的工作时钟产生电路的设计,利用大规模集成电路FPGA实现了该工作时钟驱动电路,采用了VHDL语言对工作时钟驱动电路进行了硬件描述,并利用Modelsim软件对所设计的工作时钟驱动电路进行了仿真,最后进行了硬件电路调试,实现了整个CCD相机的控制.采用SONY公司的ICX285AL作为传感器.     

线阵CCD筛选电路的设计与研究

航天任务中,为保证低等级器件的可靠性需要对其进行筛选。针对Kodak公司的商用CCD探测器KLI-2113,设计了可供12片CCD同时进行老炼试验的筛选电路,通过对各驱动信号的频率、宽度和相互位置关系的仔细调试,获得了满足信噪比要求的数字图像。在此基础上,针对12片CCD进行了老炼试验,试验结果表明,器件完全满足可靠性筛选方法的要求。本文中筛选电路的设计方法对其他航天任务中的低等级器件筛选也具有一定的参考价值。     

基于DSP的变频电源电路设计

设计了一种基于DSP2812的变频电源实验装置。根据变频电源的硬件结构组成,对其中的整流、驱动、逆变和滤波模块进行了详细的设计,同时给出了系统的软件流程以及SPWM的生成方法,最后通过系统的实验结果进行了对比分析。结果表明,系统具有硬件电路简单、精度高等优点,可以运用在后续相关实验以及实践中。     

彩色CCD终点计时系统的设计

在竞技体育比赛中，运动成绩的确认，靠以往的手工计时无法满足要求，根据国际田联的规定，大型体育赛会都要采用电动终点计时系统。目前，国内研制水平仍然停留在黑白图像判定水平上，我国举行的大型赛会，电动终点计时设备主要是从国外引进。现将高速彩色线阵CCD技术应用于终点计时系统，研制出彩色径赛电子计时系统。