用于电子束参数测量的高速分幅相机

具有时间分辨能力的高能强流电子束束流参数测量需要高速的分幅相机,其幅间间隔时间要求达到10ns的水平,每幅曝光时间不大于5ns。针对这种难度较大的应用要求,结合快速电子技术、图像增强技术、光学分光技术等多门学科的成果,成功研制了一台可用于高能强流电子束束流参数的时间分辨测量的高速分幅相机,图像幅间间隔时间最快到达10ns,最小的曝光时间为3ns,一次可以拍摄8幅图像,图像分辨率为1376×1035,标准幅面可以达到Φ80mm,完全满足了目前的测量要求。     

多通道门选通纳秒分幅相机

采用光学分幅技术和多通道门选通法研制了纳秒分幅相机。首次应用八棱锥将图像分为8幅,每幅图像有相等的光学能量并包含与原图像相同的光学信息,每个通道使用独立的带门选通的像增强器和CCD相机,自行开发的近贴门选通像增强器用于增强弱光图像。相机系统可一次获得8幅图像,分幅速率达到1×10⁸ frame/s,最短曝光时间和时间间隔为3 ns和10 ns并分别可调,可记录持续时间为百纳秒到几十微秒的发光现象,动态空间分辨率达到15 lp/mm。该相机已成功应用于电脉冲、等离子发光等现象的试验并获得了有意义的数据,可满足高速摄影机等设备具有高分幅速率,短曝光时间和适当间隔以及在曝光时间内固定时刻记录超快现象过程的要求。     

基于改进游程连通分析的快速目标描述算法

针对游程标记冲突问题,采用游程与目标体间接关联的一种面向目标体的数据结构构架方式,实现了较现有游程连通分析算法更优的实时解决方法,在此基础上提出了一种快速目标描述算法.逐行扫描图像数据进行游程编码,通过分析与相邻上一行游程的连通性进行游程标记以及冲突目标体的合并,同时进行面积、周长、形心、外包围矩形等目标描述参数的计算,一次扫描分析完毕可同时获取游程区域表达和目标描述参数.该算法复杂度低,易于编码实现,可处理任意复杂图像.     

彩色印刷品缺陷的形态学检测方法

彩色印刷品允许范围内的套印误差以及检测过程中发生的轻微变形,图像差分时会造成缺陷误判,影响检测效果。在IHLS颜色空间上提出一种基于形态学的彩色印刷品检测方法:通过分析模板图像掩膜内的最小生成树的结构特征,将得到的上下确界的矢量距离作为检测图像的阈值,把配准后的差分图像转换为真正的缺陷图像。彩色包装材料的检测结果表明,该方法可以满足彩色印刷品指定精度内的缺陷检测要求。     

高分辨率PCB图像亚像素边缘检测算法

针对高分辨率工业印刷电路板PCB图像的直方图和边缘特征进行了统计分析,提出了一种基于直方图统计的双门限选择方法进行像素级边缘定位,然后根据亚像素原理把像素级边缘校正到亚像素精度的快速亚像素边缘检测算法。与插值、空间矩以及曲面拟合等传统亚像素边缘检测算法的对比实验结果表明,本文算法在检测精度上达到0.066个像素,满足检测精度的要求,并在计算速度上具有较大优势。     

一种串行/并行两用的区域标记算法

通过设计一种游程与目标体间接关联的数据结构实现游程标记冲突的实时解决,提出一种基于游程的顺序扫描式区域标记算法,只需一次扫描分析即可获取游程区域表达,复杂度低,编码实现方便,易于扩展应用于并行计算系统中进行并行标记。实验结果表明,该算法与已有算法相比,拥有更高效的串行标记性能,在进行并行标记时具有近似线性的加速比。     

条纹管激光成像雷达目标三维重构快速算法

实现目标实时动态追踪与识别是条纹管激光成像雷达中亟待解决的问题,针对条纹管激光成像雷达峰值探测三维重构算法运算时间长的问题,提出一种抽样插值目标三维重构算法,以一定的抽样率对条纹图像等间隔抽样并插值运算,再进行峰值特征提取运算。当抽样率为4%时,对于探测距离为706 m的目标,抽样双线性插值重构法的运算速度比原重构法提高了2.3倍,三维重构矩阵的相关系数约为0.99;抽样最近邻插值重构法的运算速度比原重构法提高了3.5倍,三维重构矩阵的相关系数约为0.98。实验结果表明所提算法可以提高目标三维重构速度,并且目标条纹图像帧幅数越多,目标三维重构速度改善效果越好。     

集成加热恒温检波电路及温度稳定系统设计

本文介绍采用一种新颖的加热、检温方式,设计研制集成加热恒温检波电路.详细地给出了电路及其集成加热芯片的设计,并对不同封装形式的加热功率和芯片温度分布作了对比分析.最后给出了电路布局与研制工艺方案.     

基于混合蛙跳优化的条纹管图像自适应增强

针对条纹管相机荻取的条纹图像,提出一种将混合蛙跳算法和非完全Beta函数结合的自适应增强方法.利用混合蛙跳算法中局部信息交换和全局信息交换的寻优机制,增加寻优稳定性和加快收敛度.通过混合蛙跳优化算法自动搜索最佳灰度变换参数,从而得到一条最佳灰度变换曲线,实现对条纹图像增强处理.实验证明该算法能降低条纹图像中背景对目标的...     

应用于ICF的大动态软X射线扫描相机

软X射线扫描相机是激光聚变研究中不可替代的重要诊断工具.为满足中国激光聚变研究装置的应用需求,本研究研制一台应用于惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的软X射线扫描相机.相机具备模块化结构,便于安装、拆卸、更换和维修.通过以太网连接内嵌PC104可以实现远程控制功能,相机具备自主监测运行状态、主动报警及自我保护功能.通过电磁屏蔽等技术措施提升了相机抗强电磁辐射的能力.引入外部时标光作为时间基准,相机具备扫速校准功能.测试结果表明,该相机时间分辨率达5 ps,空间分辨率大于20 lp/mm,动态范围达2 237∶1,性能优良,满足现阶段激光聚变研究的应用需求.