高帧频CMOS相机对光通信精跟踪系统影响分析

作     者：刘彦飞 代永红 单欣 艾勇 刘敏 Liu Yanfei;Dai Yonghong;Shan Xin;Ai Yong;Liu Min

作者机构：武汉大学电子信息学院武汉430079 光电控制技术重点实验室洛阳471009 

基　　金：国家自然科学基金(11204220) 航空科学基金(201351S5002)项目资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2015年第36卷第6期

页      码：1319-1325页

摘      要：分析了互补金属氧化物半导体(CMOS)相机作为机载光通信精跟踪系统的位置传感器的优势,采用基于CMOS相机与FPGA研制的精跟踪系统,可实现帧频8 800 Hz的图像采集、数据传输、实时图像处理、光斑质心计算以及伺服控制等功能,分析了CMOS相机的噪声、帧频以及光斑质心算法对精跟踪系统跟踪精度的影响,给出了对应的数值分析与实验结果。实验结果表明:CMOS相机噪声对光斑坐标x轴、y轴引起坐标的标准差分别为0.291 9像素,0.120 2像素;当相机帧频从2 200 Hz提高到8 800 Hz时跟踪标准差从1.8降低到0.5个像素;外场光斑质心算法偏差比理想高斯光斑计算结果大8.34-0.71像素。光斑中心算法对跟踪精度影响明显,设计更具针对性的自适应光斑中心算法可以大大改善精跟踪的效果。

主 题 词：光通信 光电跟踪 精跟踪 CMOS相机 质心算法 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-3087.2015.06.016

馆 藏 号：203812886...