航空相机焦距CCD精密测量系统

针对传统焦距测量方法误差较大(0.24%)的问题,提出了一种测量航空大孔径相机焦距系统,论述了系统的测试原理和组成.该系统采用长焦距平行光管和面阵CCD(Charge Coupled Devices)摄像头接收图像,利用动态扫描和灰度质心法,有效地测量最佳图像位置和尺寸,使CCD上的图像分辨率达到光敏元尺寸的1/10,焦距的测量精度达到了0.1%,从根本上克服了传统测量方法的误差.与传统方法相比,实现了航空相机镜头焦距的实时在线精确测量和实际成像面位置是否正确的精确判断.     

MSC794型CCD相机点扩展函数及噪声响应特性的测量

用白噪声方法测量了JEOL JEM2010(FEF)透射电子显微镜配备的MSC794型CCD相机的点扩展函数PSF(point spread function).在恒定的均匀入射电子束强度下,用改变曝光时间的方法改变CCD相机的曝光量(计数)的方法,得到了该CCD相机的噪声响应特性.将测量结果用于图像复原,得到了衬度更好的电镜图像.复原之后的图像数据,可以用作定量电子显微学分析.     

基于五株排列理论的TDICCD亚像元技术的研究

亚像元成像技术是目前实现相机小型化及提高相机空间分辨率的一种有效方法。将亚像元成像技术引入高速TDI CCD相机中,使相机在不影响扫描速度及不改变TDICCD器件尺寸和相机焦距的情况下,大大提高空间分辨率。通过分析五株排列的抽取和插值理论,设计了亚像元插值算法,由相机输出的两幅原始图像经过计算得到比原图像分辨率高的图像,仿真结果表明,运用亚像元成像技术可以使TDICCD相机的分辨率提高到1．4倍以上。     

高速CCD相机图像卡接口电路的设计

针对多通道CCD相机,提出了一种图像数据实时采集和图像显示的方法,CCD的数据采集和图像显示由图像卡完成.CCD相机与图像卡的数据传输的硬件接口按标准RS-422串行接口设计,这种差分方式传递信号方法能有效抑制共模信号,提高数据在传输中抗噪声能力.利用高速硬盘解决了大容量、高速度、多通道的图像数据的实时采集和存储问题,通过多线程处理来从软件上弥补硬盘读写速度不足的缺陷.将采集到的CCD相机数据转换成标准BMP文件来显示图像.     

基于Matlab的图像处理技术识别硅太阳电池的缺陷

针对硅太阳电池缺陷的检测问题,利用非接触红外检测方法,通过CCD相机获取硅太阳电池的电致发光图像,利用Matlab软件对缺陷部位图像首先进行预处理,然后进行图像分割、特征提取和图像识别,最后判断检测的硅太阳电池的缺陷.结果表明,该方法能够有效识别硅太阳电池的缺陷.     

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。     

利用CCD接收激光衍射的方法测量精密缝宽和圆孔直径

用CCD摄像头与图像数据采集系统进行尺寸测量是CCD应用最广泛的领域。本文将通过探究He—Ne激光器对待测物件的衍射形成光斑的原理出发．研究CCD对光斑的接受和处理．最终识别需要的衍射条纹,从而测得精密仪器中的缝宽和精密的圆孔直径。     

基于机器视觉的油田仪表示数自动识别方法

传统的以指针定位为基础进行仪表示数识别主要通过人眼确定指针位置,导致识别结果误差较大。因此,该研究将机器视觉应用在自动识别中,设计一种新的油田仪表示数识别方法。针对CCD摄像机拍摄的油田仪表图像,进行光照均衡、图像校正和图像分割处理,再通过Faster-RCNN网络结构检测并提取仪表示数图像的目标识别区域。运用机器视觉算法获取仪表刻度数值信息,并精准定位仪表指针位置。根据指针与最小刻度线夹角,自动识别出当前仪表示数。实验结果表明：所提方法的示数识别结果最大绝对误差仅为0.01 MPa,可满足油田仪表示数识别精度要求。     

微通道内流的微尺度粒子图像测速技术实验研究

采用微流动粒子图像测速技术Micro-PIV对0.4~0.8 mm的方形截面微通道流场进行了研究.实验选取3μm的荧光染色微球作为示踪粒子,使用532 nm激光、12位灰阶电荷耦合器件(CCD)相机及10倍显微物镜得到粒子图像.通过背景噪声处理技术提高了图像信噪比,并采用系综相关及回归算法得到了微通道截面的速度分布,测量的空间分辨率达到23.68μm×23.68μm×15.64μm.为了消除壁面随机粗糙分布的影响,采用沿流向进行空间平均方法得到了充分发展的方形截面微通道速度分布.将测量结果与方形截面理论幂函数速度廓线进行比较发现:微通道近壁区流场受到扰动的强弱和流道尺寸直接相关,除近壁区外的大部分区域速度分布与矩形截面流道理论速度分布符合良好.     

锯齿型微通道内流流场的微尺度粒子图像测量

利用微通道粒子图像测速技术在Re=150时,对断面尺寸为800 μm×800 μm的两种锯齿型微通道流动进行了研究.采用3 μm荧光示踪粒子、10倍显微物镜和14位灰阶CCD相机获得了清晰的粒子图像,通过多幅图像平均的方法消除示踪粒子布朗运动的影响,使用滤光装置提高图像信噪比.对两种锯齿形微通道流动的整场测量发现:微通道内流体在各齿之间流动结构基本一致,尖角和圆角齿形微通道在转弯内侧都存在一个低速旋涡区,圆角齿形微通道旋涡区占据范围相对尖角通道更大;在尖角齿形流道的尖角处,除存在一个完整的大涡外,还发现在大涡上部存在一个与大涡方向相反的叠加涡,叠加涡流动结构不稳定,流速更低,流体中所挟带杂质更容易在该区域沉积形成堵塞,从而导致微流道结构的改变.     

光子计数成像探测系统及其在生命科学中的应用

给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数成像，并用计算机进行后处理和分析；最后，用实例说明该系统的应用效果．     

带钢表面缺陷图像小波融合方法

采用两个CCD图像传感器在多种采集方式下获得不同缺陷图像,运用小波变换法对缺陷图像进行融合,结合带钢表面缺陷特征对融合算法和规则进行了探讨,并对融合后的缺陷图像质量进行评价.实验结果显示了小波融合方法的优越性,该方法能更全面、更准确、更大限度地获得缺陷图像信息,解决了单一CCD缺陷采集模式下存在的缺陷特征丢失问题,为后续的缺陷识别与分类提供有效、可靠的数据支持.     

行驶车辆牌照自动识别系统

本文介绍行驶车辆牌照自动识别系统,利用CCD工业电视摄像机不断获取运动车辆的正面车头图象、实时地送入计算机,然后根据图象的纹理结构,从图象背景中分离出牌照,再应用模式识别技术对牌照上的汉字省名和数字进行识别,并针对动态图象的模糊,牌照底色灰度不一,牌照可能被污染、畸变等现象提出了解决方法。     

钢球磨煤机钢球的最佳级配与补球参数

根据钢球磨煤机工况基本不变时钢球磨损呈现出的稳态磨损特性,建立了钢球磨损稳态矩阵模型.把该钢球稳态磨损矩阵应用于某电厂200 MW机组钢球磨煤机的装补球制度,降低了钢球磨煤机的钢耗和电耗.     

A Novel Method for Human Expression Rapid Reconstruction

Human expression rapid reconstruction has many potential applications in entertainment and social security. In this work, a rapid human expression measurement system based on a digital fringe projection and phase-shift technique is developed. The measurement system consists of a digital light processing (DLP) projector and a high-speed change-coupled device (CCD) camera. The DLP projector is used to project computer-generated fringe patterns onto the human face, and the high-speed CCD camera synchronized with the projector acquires the fringe images at a frame rate of 30 frames/s. Based on a three-step phase-shifting method and an accurate phase-height mapping algorithm, each frame of the 3-D human expression can be reconstructed. The principle of the proposed method is described and some experimental results are presented to demonstrate its performance. The experiment results show that the measurement system can reconstruct accurate 3-D human expression. An obvious merit of this method is that it can reconstruct the 3-D human expression in a very short time and it is not sensitive to the movement of the face during the measurement processing.     

基于GAGG闪烁体探测器康普顿相机角分辨率误差来源分析

基于Geant4模拟平台搭建了一个由2层6×6位置灵敏的cerium-doped gadolinium aluminum gallium garnet (GAGG(Ce))闪烁体探测器阵列组成的康普顿相机;从理论上分析了探测器的几何因素、能量分辨率和材料多普勒效应对康普顿相机角分辨率的影响;散射角为5°~90°时,角分辨率<10°．模拟条件:采集了仅考虑几何因素、能量分辨率与多普勒效应,以及综合考虑这3种误差来源等情况的符合数据,并用滤波反投影算法进行图像重建．当2层探测器距离为6.0~16.0 cm时,几何因素是影响角分辨率的主要误差来源,能量分辨率次之,多普勒效应贡献最小．      

磨机直径和充填率对钢球离心力的影响

阐明了抛落式工作磨机内钢球离心力的大小、方向与磨机直径和介质充填率之间的变化规律．在实际生产中磨机充填率的变化范围内，磨机内钢球离心力的大小和与垂直轴的夹角随充填率的增加而增大；钢球离心力随磨机直径的增大而增大、该离心力与垂直轴的夹角与磨机直径无关，只取决于磨机转速率和充填率的变化．     

基于变分水平集图像分割的视频烟雾检测方法

为及时判断火灾发生情况,利于灭火工作,研究了火灾早期产生烟雾的情况下,通过固定监视探头捕捉 到的影像视频,针对视频中的火情烟雾进行检测,结合计算机视频检测技术的光流法和帧差法获得视频中烟雾 运动的区域,基于某一时刻摄像机不动的情况下得到两帧连续的图像并检测视频中的运动区域,提出了一种不 需初始化的变分水平集算法。利用该算法对烟雾的视频进行分割,将运动区域从背景中分割出来,对烟雾进行 检测分析。从而使通过烟雾判断火情更精确,检测结果更实时,提高了视频指挥灭火工作的效率。     

BD2/GPS高精度同步时钟装置的设计与应用

针对CCD(Charge Coupled Device)相机在探测脉冲激光光斑过程中曝光时刻与脉冲激光同步的问题, 提出一种利用超前预测方式同步触发CCD相机抓拍光斑图像的高精度时钟源设计方案。该装置主要采用北斗2导航系统(BD2： BeiDou2 navigation satellite system)/全球定位系统(GPS： Global Positioning System), 双模接收单元提供的协调世界时(UTC： Universal Time Coordinated）时间以及高精度秒脉冲（PPS： One-Pulse Per -Second）时间基准作为同步时钟装置的基准源, 并结合现场可编程门阵列(FPGA： Field Programmable Gate Array)高速时序计算与微控制单元接口技术, 保证CCD相机同步抓拍时间, 从而完成高精度的同步触发。实验表明, 该装置可以提供微秒级时间同步精度和标准授时信息, 有效地缩短了CCD相机曝光时间, 得到完整清晰的高信噪比脉冲激光光斑图像。