SSPA图像传感器的非线性电路模型

基于改善自扫描光电二极管阵列图像传感器的特性的要求，根据传感器的工作原理构造了光电二极管的非线性电路模型。通过对该非线性电路模型进行分析，列出该电路模型的状态方程，并用龙格库塔算法对该状态方程求解。用C语言实现龙格库塔算法，得出电路的数值解。其数值解结果表明：减少该类型图像传感器的PN结电容，改善了传感器的非线性特性：在图像传感器上并联电容CM可增大图像传感器的动态特性，上述特性与传感器实测结果一致。非线性电路模型是对原有模型的改进。     

光电跟踪传感器的非线性校正

利用二极管及结型场效应管的非线性特性，对光电传感器输出信号进行了非线性处理，有效地消除了由于传感器中光电三极管的非线性而引起的附加干扰，提高了传感器的抗干扰能力，增强了实际应用的适应性。     

基于高速微弱光电探测相关技术的浅析

高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛,如何在噪声环境中检测出所需信号是一个难点。首先对光电探测器主要部分(光电二极管与放大器)的参数进行分析,然后分析了光电二极管输出信噪比,得出提高光电探测灵敏度关键在于选择恰当的器件以及设计合理的放大电路。通过搭建具体的实验电路,经过测试,该电路在工作波长为1 550 nm脉冲信号,传输速率为2.5 Gb/s条件下,误码率为10-12时,探测器灵敏度可达到-24.8 dBm,实现了高速微弱信号的探测。     

粮库虫子测量电路的设计研究

利用时基集成电路NE555、发光二极管及光敏三极管等器件构成了虫子测量电路.当虫子通过光电传感器时,光电传感器输出高电平信号对脉冲信号进行计数,就实现了对虫子数量的统计.基于这种光电检测原理,设计了虫子测量电路.该装置的特点是电路简单、成本低廉、光电传感器制作容易、抗干扰能力强、工作稳定可靠,同时具有数显及数据远传等功能.     

基于CPLD的图像传感器非均匀性校正

任何类型的图像传感器都存在着不可避免的非均匀性问题,非均匀性直接影响了传感器的成像质量及其应用范围.为此,讨论了多点校正方法的原理和算法,设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的非均匀性校正实现方案,并针对CL512J型自扫描光电二极管阵列(SSPA)图像传感器进行了实时多点校正实验.结果表明,该校正系统能够将CL512J的非均匀性从40%降到2%.     

利用单片机提高反射式光电传感器信号的可靠性

反射式光电传感器在很多领域有重要的应用，对于传感器获得的信号的处理，也有很多方法，各有优、缺点。本文介绍一款利用单片机软硬件相结合处理反射式光电传感器输出信号的一种方法，这种方法的最大优点在于利用了计算机软件编程灵活多变，硬件简单可靠，容易控制，为处理反射式光电传感器输出信号，获得稳定的输出则不失为一种很好的方法。     

天幕靶基级放大电路的噪声模型研究

通过对单电阻I／V转换和T型网络两种典型的基级电路的分析，提出了光电二极管阵列与这两种电路相结合的噪声模型，仿真分析了输入电阻热噪声和运算放大器输入噪声双重作用下的输出噪声水平．经比较，T型网络输出信号的信噪比要比单电阻的I／V转换电路高6dB．实验结果证明，T型网络的误差主要由并联电阻个数决定，所以减小每个与T型网络相连的光电二极管数量，可以大幅度提高系统的信噪比。     

虚拟仪器实现自扫描光电二极管列阵信号峰值的采集

采用虚拟仪器的方式,在速度较低的采集卡上快速、简便而准确地实现了自扫描光电二极管信号峰值的采集,提出了两种实现方法。并通过实验证实了其中用ＳＳＰＤ延时后的φ时钟代替数据采集卡内部时钟,完成ＳＳＰＤ信号峰值采集的方法是可行的。     

数字阵列光电位置敏感器件新型结构的研究

简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系.在此基础上,采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像.给出了检测位置的二维光传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论.     

扇型探测器光电特性的修正方法

研究了扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＤ）的光电特性，分析了器件的特殊结构和非线性转换特性，提出了一种快速、准确的修正方法。     

CL256型MOS图象传感器的研制

CL256型MOS图象传感器是一种新型的固体图象传感器,国外又称为自扫描光电二极管列阵(Self Scanned Photodiode Array,简称SSPD器件)。该器件采用了硅栅P-MOS工艺,而作为扫描电路的移位寄存器是采用的一种带变容管自举电路的三管动态无比电路。这是一种高速度低功耗电路,对研制高位数的SSPD器件尤为重要。 文中叙述了CL256型MOS图象传感器的电路工作原理,工艺实验及实验结果。     

阵列电磁传感器测量响应特征研究

通过正演仿真和实验测量,获得阵列电磁传感器测量数据。研究电磁流动成像测井测量响应特征。首先,利用有限元分析软件建立阵列传感器和流体分布的仿真模型,获得仿真测量数据,分析仿真测量响应特征。其次,利用研制的电磁流动成像测井实验仪进行模拟流动实验,获得实验测量数据,分析实验测量响应特征。最后,比较分析相同流体分布情况下仿真数据和实测数据特征的异同点,获得阵列电磁传感器的测量响应特征。结果表明,电磁流动成像测井响应信号具有与流体分布密切相关的特征,可以通过特征分析来确定流体分布。     

汽车智能驾驶系统中运动图像的实时检测与跟踪

采用CCD摄像机获取运动目标图像序列,用基于背景重建的运动变化,对运动目标检测;通过运动分割并求运动梯度计算出物体运动方向;利用目标的短时相似性,完成对目标的跟踪与识别,并进而实现对目标长时间的稳定跟踪,确定目标的运动规律,实现运动图像实时检测与跟踪的目的.基于上述运动目标检测跟踪算法,利用C++编写了实时处理程序,实现了动态单目标、多目标及不同方向运动目标的检测与跟踪.实验证明,本算法可以实现对单运动目标和多运动目标的实时检测与跟踪,具有很高的鲁棒性,效果良好.     

基于动态图像分析的油田生产监控系统

针对油田和气井等野外作业,设计无人智能监控系统,采用USB摄像头采集图像,组建嵌入式视频监控系统,实现动态监控。运用动态图像分析和处理技术,获取动态图像报警和控制信号,并实现实时视频图像Internet网上传送。系统响应速度快,低于100ms;控制精度高,动态图像区域小于背景面积的1%;实现了图像检测火灾,构成多功能监控,可运用于火灾和环境远程监控;与温度传感器复合使用,实现了立体监控,极大地降低误报率。实验证明,系统方案简单,控制效果好,可移植性强,适用范围宽。     

运用摄像法实现对刚体六自由度低频运动的观测

提出了一种观测六自由度振动的新方法，其基本原理是利用视觉摄像机监视被测物体，将物体图像实时采入计算机，通过对被测物体上三个特征点的成像位置变化的分析，计算出被测物相对于摄像机的六自由度振动。该测量方法属于绝对测量，尤其适用于任意低频运动的测量，曾成功应用于渤海油田ＳＺ３６－１贮油轮的运动观测。     

基于面阵CCD的快速曝光图像采集系统

为了实现高速运动物体的高品质实时检测,提出一种基于面阵CCD的快速曝光图像采集系统的设计方法。采用VSP01M01作为驱动芯片,在外触发模式下,在同一帧图像的读出脉冲之前进行曝光,以FPGA作为图像采集系统的控制核心,完成对快速运动图像的快速采集。实验测试表明,系统具有性能稳定、数据传输实时性强、图像品质高,快门时间最快可达10-4s,充分满足了工业现场对相机采集快门速度的要求,此系统已在以直线电机为运动载体的轴承检测中实现。     

舰船图像序列的电子稳像技术

针对船载摄像系统获取的图像序列抖动的问题,提出一种基于信息融合的电子稳像方法,对因风浪作用产生晃动的视频图像序列进行稳定处理,使输出的视频图像序列稳定而清晰.基于信息融合的电子稳像方法是指在运动估计过程中,对于传感器获取的运动矢量与软件算法获取的运动矢量进行信息融合,得到更为准确和有效的运动矢量,并对视频图像序列进行补偿的一种方法.给出采用软件方法、硬件方法和信息融合3种方法获取运动矢量,进行补偿得到的结果.与参考图像进行比较分析,结果表明信息融合的方法可以使稳定精度大大提高,更适合人眼观察.     

低噪声四管像素CMOS图像传感器设计与实现

基于SMIC 0.18gm工艺设计了一种低噪声的四管像素结构。通过在像素内增加传输管和存储节点实现了相关双采样,可同时消除固定模式噪声和随机噪声;采用Pinned光电二极管技术大幅降低了表面暗电流。所设计像素尺寸为3.6μm×3.6μm,并将其应用于一款648×488像素阵列CMOS图像传感器,经流片测试,图像传感器信噪比可达42dB,在25℃下表面暗电流为25mV／s（转换成电压表示的）。所设计的四管Pinned光电二极管像素结构相对于传统三管像素结构,具有较低的噪声和暗电流。     

基于视觉的高速公路目标检测与跟踪系统研究

系统地介绍了智能汽车系统中的目标自动检测与识别部分的工作原理，并利用车载计算机的CCD摄像机对图像实时采集。根据图像的结构化路面信息采用数字图像处理技术对2条车道标志线进行检测与提取，并在此基础上进行目标初始定位与实时跟踪，以保证驾驶员在行驶中及时有效地做出判断，提高自主安全行驶的可靠性。