摘要：延续前期关于磁场式和电场式时栅位移传感器的研究基础,根据时栅传感器的设计思想,提出并分析光场式时栅传感器的测量原理及实现方案。探索性地提出在静态光场下,用时序驱动的光电探测器构成匀速扫描测量方式,实现将被测对象的空间位移测量转换为时间差的测量。为了验证方案的可行性,用多个线阵电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)构成圆阵列,实现CCD时栅原理样机设计。将相邻CCD输出信号的时间差变化量与匀速扫描的速度值相乘,经过适当的转换便可得到转轴的角位移大小,并可以判断位移的方向。所研制的原理样机,通过与精度为±1″的圆光栅(ROD880)对比测量,在整周范围内,测量误差控制在±6°以内。为光场式时栅的进一步研究,提供了可靠的理论和实践依据。

摘要：针对环境减灾二号A/B卫星环境评估、灾害监测、灾后恢复重建的需求,文章设计了一种单台地面分辨率优于16 m、对地幅宽大于200 km、5谱段推扫成像的空间遥感相机。该相机具有超大视场和轻小型等特点。经在轨验证,16 m相机各项指标满足设计要求,图像清晰、层次分明,在各类应用领域发挥了较大效能,可为农业、水土、森林资源普查及灾害、生态监测等提供参考。

摘要：为了研究CCD与CMOS像素传感器对γ射线电离辐射的响应差异,对比研究了4类像素传感器的结构特点和辐射响应特性。通过辐射实验,对各传感器在不同辐射水平条件下的光子响应事件分布、平均灰度值以及典型光子响应事件进行研究。研究结果表明:光子响应程度均与辐射剂量率相关;CCD像素传感器的沟道传输方式使每列像元间的辐射响应更容易相互干扰;平均灰度值随剂量率的增大存在明显的梯度,各积分周期内输出信号灰度值围绕均值上下波动,CCD像素传感器输出信号灰度浮动范围较小;CMOS像素传感器各像元对光子的响应更加明显,CCD像素传感器各像元的响应信号易与相邻像元发生串扰;各类像素传感器典型辐射响应事件区域中发生光子响应的像元数量随剂量率的增大而增多,响应事件并非单个光子的行为,而是反映了多个光子在区域内同时沉积能量的过程。本研究为开发像素传感器的γ射线辐射探测技术和应用提供了重要的理论分析和实验数据支撑。

摘要：为使电荷耦合元件(CCD)精确采集处理异纤图像并对多类异纤进行检测,提出了一种基于模糊聚类神经网络的异纤检测多类光源优化设计方法。通过分析CCD成像与入射光能量的关系,推导出多类异纤检测的光源量,建立了CCD靶面曝光量函数,确定光源的最佳检测位置,通过图像参数方程,分析CCD背景板图像的光线分布及平均灰度,通过模糊聚类分析,综合考虑输入值的全部信息建立了多类光源的模糊聚类神经网络,对光源进行优化设计。设计结果表明,最佳检测位置是异纤处于中心位置,在光源数量为10,两侧距离为3 mm,神经网络的收敛误差均达到预期值,异纤检出率达到94.79%,符合企业异纤检测实际生产的要求。

摘要：提出了一种基于计算机视觉算法可同时分拣出塑料大小和颜色的系统,利用德国生产的彩色电荷耦合元件(CCD)摄像头进行塑料的图像采集,对采集图像进行灰度和边缘检测等处理后,引入二值化图像的面积和周长的计算方法,综合之后得出塑料的形状特征。在RGB(红绿蓝)颜色模式下对塑料的颜色进行检测,通过Canny边缘计算方法得到灰度图像中的中心坐标点,再确定目标塑料的坐标,所得的R、G、B值需换算为色度系中的r、g、b,才可以确定目标塑料的颜色。两种实验结果均可由计算机发送给分拣系统中的单片机分选执行,单片机根据需求将不合格的塑料准确剔除后还可分选出不同类别的塑料。整个分拣系统操作简单,实用性强,为塑料的回收利用创造了更好的条件。

摘要：为加快图像采集速度和加强对图像有效信息的充分利用,提出了一种基于FPGA的CCD局部图像读取系统的设计方法。采用VSP01M01作为驱动芯片,完成双采样、模数转换、增益放大等功能,在模拟前端设计特殊时序直接驱动CCD以产生局部信号,以FPGA作为图像采集系统的控制核心,完成了对局部图像的快速采集。该系统已在对针布、接插件等特定工件的检测中实现,实验结果表明,该系统性能稳定、数据传输的实时性强、图像品质高,局部图像传输速度高达114fps,充分满足了工业现场对相机采集速度的要求。

摘要：针对高温物体温度难以实时在线测量的问题,研究了电荷耦合元件的驱动、图像数据采集、温度转换方法和数据重组发送;采用了以现场可编程门阵列作为控制核心,通过串行外设接口对电荷耦合元件驱动进行配置,标定完直接查表的方法,设计了一种基于现场可编程门阵列和电荷耦合元件的嵌入式温度测量硬件系统,可对物体的二维温度场实时在线测量;使用了千兆以太网,将重组后的温度和图像数据发送至上位机,利用实验过程抓取到的中间信号,对系统的处理速度进行了测试。研究结果表明:数据在系统的内部时延仅为14 ms,在所使用电荷耦合元件最高分辨率情况下,系统处理、传输速度可以达到所用电荷耦合元件的最高图像速度60 fps,为上位机以高分辨率实时反馈温度信息提供了基础。

摘要：针对如何最大可能地联合现有的海量主被动遥感数据进行复合式立体定位处理、摆脱传统同源光学立体数据源限制的问题,该文提出一种异源多视遥感影像的立体定位方法,将任意数目比例的、具有共同重叠区域的多幅CCD和SAR影像纳入到统一的立体构像体系中。通过一系列算法设计包括统一有理函数模型(RFM)构建、基于RFM的像方立体平差、立体空间前方交会等,以及同源两视和异源多视两种观测组合下的立体试验,证明本方法摈弃了传统同源立体对数据源的苛刻限制,充分发挥了CCD和SAR载荷的互补优势,同时确保了最终立体定位的精度。

摘要：为满足机器视觉技术中图像采集和分析处理的实时性要求,设计一套图像在线采集和处理系统。通过设置摄像机和光源相关参数,解决软硬件的匹配兼容性问题;利用Visual C#直接调用像机动态链接库,实现图像采集卡资源的充分利用,提高系统运行效率;分析采集系统工作原理,给出图像处理步骤,优化各图像处理程序算法,增强显示图像清晰度。实验结果表明,该系统采集帧率最高可达18帧/秒,边缘轮廓提取能实现亚像素精度,在保证图像精度的基础上解决了实时性问题,为后续图像处理提供技术保障。

摘要：为保证物体表面图像的采集质量,针对物体在线检测中采集时刻存在误差的问题,设计了CCD异步复位模式的触发时序,并基于飞思卡尔16位单片机MC9S128,提出了一种具有较强通用性的CCD异步复位触发系统。该系统的异步复位信号由接近开关传感器产生,触发摄像机进行异步拍摄,其定位延时精度可达0.1 ms,可以使物体进入设定的位置后进行图像采集,实现运动状态下物体的实时采集。实验及研究结果表明,基于该方法设计的触发系统具有较宽的适应范围,保证了实时图像采集的定位精度,对于一般工业在线检测具有一定的借鉴价值。