面阵CCD对汞灯衍射光谱的采集与实时测量

设计了一个面阵CCD光谱采集测量系统,提出了一种波长和频率测量的新方法.运用衍射光栅得到汞灯的衍射光谱线,利用面阵CCD采集光谱图像,编写程序对采集图像进行处理,得出各谱线的波长和频率.该方法可实现实时测量且具有较高的测量精度.     

面阵CCD在视觉测量中的应用

论述面阵CCD传感器的工作原理，借助几个典型示例说明了面阵CCD传感器在视觉测量中的应用原理，并介绍了一套基于面阵CCD的视觉测量系统OVM25．     

基于多模光纤传感器的面阵CCD显示匹配技术

传统的面阵CCD图像匹配多采用二维矩阵排列组成光敏区,并通过点对点特征识别约束完成匹配,这种技术在外来光线干扰的环境下存在光学拖影,造成图像识别匹配过程中存在较大误差。提出一种新的多模光纤传感器面阵下的CCD显示匹配方法,通过构建多模光纤场的传输面阵CCD结构模型,描述CCD成像检测过程,采用分段拟合的方式对光学拖影尺寸进行修正,通过信息融合及噪声测量标定方法实现光学成像,计算图像尺寸相关的脉冲数,以此作为匹配过程的约束条件,从而提高面阵CCD图像匹配性能。仿真结果表明,该CCD图像显示匹配算法能提高CCD光敏面上图像的匹配精度,消除光学拖影,算法简单有效,在多模光纤图像传感器设计图像采集和处理中具有较好的应用价值。     

CCD交汇测量系统布站方式的优化设计与仿真

以双CCD技术构成的交汇测量系统因其结构简单、使用方便、测量精度高、测量速度快等诸多优点,而广泛应用于现代靶场中各种动态飞行目标的跟踪测量。在介绍线阵CCD交汇测量原理的基础上,重点分析了坐标测量精度与交汇系统各结构参数之间的关系,并利用计算机仿真技术对系统的布站方式进行优化设计。仿真结果表明:在给定靶面尺寸及各结构参数测量误差的前提下,通过仿真计算可以得到使系统坐标测量误差最小的最佳布站方式。     

线阵CCD传感器构成的高精度尺寸检测系统

介绍了线阵CCD传感器的工作原理、器件选择及参数确定、线阵CCD构成高精度尺寸检测系统的组成及其光学系统设计。提出了采用高速CCD视频数据采集电路、带阈值与积分反馈的二值检测电路及数字图像处理技术等措施来提高CCD检测系统测量精度的方法;并给出了应用高分辨率线阵CCD构成微机辊形检测系统的应用实例。实验结果表明,该系统具有较高的检测精度。     

基于面阵CCD的高精度测量技术及应用

针对图像尺寸测量,提出了一种基于面阵CCD的高精度测量技术和图像比较测量方法,通过对比被测零件的图像和标准件的图像,得出被测零件的尺寸,多项式插值的子像素细分算法和图像比较法的结合提高了边缘的定位精度,加速了运算速度．推导了一种基于多项式插值改进的子像素细分算法以及各种理论的应用技巧,工业高精度测量实例表明,最大偏差不超过0．01mm．     

一维线阵CCD边缘检测中阈值电平的确定

提高测量精度的最有效手段是提高图像边缘识别精度,对线阵CCD信号的二值化问题,提出自己的实现方法.并结合这一技术在CCD检测应用的实例,进一步论述这一技术在尺寸测量中的具体应用.     

面阵CCD尺寸测量的实验

用面阵CCD摄像头与图像数据采集系统测量实际物体外形尺寸是CCD应用最广泛的领域。在尺寸测量应用中存在着许多实际问题。为了将问题简化,突出主要问题,采用标准几何图形代替实际被测物,着重介绍面阵CCD在尺寸测量应用中的关键知识点。     

渐晕对面阵CCD高温计精度的影响及校正方法

基于面阵CCD(chargecoupleddevice)的高温计由于存在光学系统渐晕,直接测量得到的温度场会发生严重畸变,大大降低了测温精度.因此,根据辐射测温及几何光学理论,建立了基于面阵CCD温度场测量的温度畸变数学模型.分析了光学参数对温度场测量精度的影响,并提出了一种基于图像邻域灰度梯度分布稀疏特性的渐晕系数估计方法.该方法与利用积分球标定方法相比,其渐晕系数估计的最大绝对误差为0052,且其有效性在铸坯表面温度场校正实验中得到了进一步验证.     

基于面阵CCD的光学对中自动测量装置

光学对中自动测量装置主要由面阵CCD、光源、光学镜头、处理电路和电源模块组成。详细介绍了测量原理,并进行了精度分析。按照实际参数进行了误差计算,对中时测量标准差仅为0.06 mm,实现了高精度测量。     

CCD像元尺寸对移相干涉术相位测量精度的影响

针对移相干涉术中CCD探测器采集高密度干涉条纹的过程,对影响相位测量精度的主要因素进行了理论分析和仿真研究.结果表明,随着CCD像元尺寸及随机噪声标准差的增大,CCD探测得到的时域光强信号信噪比降低,引入的相位测量误差也增大.当信噪比约高于24时,相位测量精度可优于π/50rad,折合成光程差即优于λ/100,为后续研究扩展移相干涉术的测量范围提供了理论上的定量依据.     

CCD摄像机标定中角点亚像素定位方法

CCD摄像机的标定是实现光学三维轮廓测量技术的必要步骤,其标定精度在很大程度上取决于标定特征点的定位精度.在分析现有棋盘格角点像素级和亚像素级定位方法不足的基础上,提出了一种基于改进SV方法的棋盘格角点亚像素定位方法.首先,采用SV算子对角点进行像素级检测;其次,选取标定图像中以初定位角点坐标为中心的5×5像素区域,对其灰度值进行双线性插值;最后,计算插值图像的灰度质心,再根据插值放大倍数,将质心转换到亚像素坐标,实现了角点亚像素定位.实验结果表明,该方法可以获得亚像素级角点坐标,实现CCD摄像机的高精度标定,标定平均误差为0.108 mm.     

基于线阵CCD的光学降水自动测量系统校准方法

为了提高光学降水自动测量系统的测量准确度,针对系统中平行光源的发散性及不稳定性、线阵CCD响应的非均匀性等一系列问题,结合仪器的测量原理,在理论分析与试验的基础上,提出了采用动态阈值设置与光学玻璃棒采样相结合的校准方案,可得到不同尺度粒子在各像素点的校正系数。试验结果表明,经校正系数修正后系统测量误差基本控制在±4%以内,达到了校准的目的。该方案易于实现,具有较高的可行性。     

基于投影面积分析算法的激光方向测量系统

在激光预警系统中,为了实时监测在各个方向的入射激光,同时,保证较高的激光入射方向角分辨率,设计了基于投影面积分析算法的激光方向测量系统。系统光学部分由几何尺寸已定的遮光模块和面阵CCD探测器组成,当激光入射系统时,由于遮光模块的存在,会在面阵CCD探测器上产生阴影,通过计算分析阴影的面积即可反演入射激光的方向。通过仿真计算可知,在要求最小分辨角度为1°时,对应的面积变化远小于CCD探测器的分辨能力。实验采用660 nm激光器、IA-D9-5000型面阵CCD探测器、旋转平台,实验数据显示,入射激光在各种条件下旋转1°在四个象限区域内,所形成的投影面积各不相同,通过投影面积分析算法可以反演入射激光的方向。     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

量块中心长度绝对测量中干涉条纹的自动判读

利用高分辨率的图像采集系统读取干涉条纹,是提高量块长度测量准确度的前提条件。该文介绍利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用快速傅里叶变换分析干涉条件方法,分析并解决量块中心长度的自动测量。系统采用了２个频率稳定的激光器,提高了视场照度和相干强度。分别在２种波长下,自动测量量块中心干涉条纹小数部分。仪器由ＣＣＤ摄取干涉条纹,计算机计算量块中心条的位置。该方法不但提高仪器的自动化程度,而且能够提高测量     

边缘检测方法在线阵CCD大坝位移计中的应用

根据大坝变形监测的实际需求,采用先进的CCD以及FPGA技术,设计了用于大坝水平位移监测的高精度位移计．根据线阵CCD的特性,论述了利用平行光源进行测量的结构及原理．通过对CCD图像进行数字化,采用数字的高斯滤波及边缘检测算法对CCD图像进行像元级的边缘定位．在实验中运行了FPGA作为处理部件,采用VerilogHDL对处理算法进行逻辑设计,通过论证,系统具有很高的测量精度以及集成度．     

Brightness Independent 4-Star Matching Algorithm for Lost-in-Space 3-Axis Attitude Acquisition

Introduction Star referencing gives the highest accuracy for space- craft attitude determination. Such instruments are known as star trackers or star sensors[1]. The fourth generation star trackers, charge-coupled device (CCD)- based autonomous star track…     

基于ARM的线阵CCD测距系统设计

CCD(电荷耦合器件)是一种高性能的半导体光电器件,近年来在摄像、工业检测等科技领域里得到了广泛的应用。将CCD测量系统应用于几何量测量中,可以满足高精度测量、在线动态检测和非接触测量等工程实际要求。主要研究内容是采用双目视差原理来测距,重点在于线阵CCD数据采集及处理系统的软硬件设计。首先在详细分析了线阵CCD的工作原理的基础上采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)设计了线阵CCD积分时间和主频同时可调的驱动时序脉冲电路;最后设计了ARM7TDMI微控制器LPC2214为中心的信号处理系统硬件电路。