用彩色CCD相机测量发光二极管显示屏的色度

提出了一种高精度色度计和彩色CCD相机相结合快速测量发光二极管(LED)显示像素的亮度和色度的方法。首先,用彩色CCD相机测量LED显示像素,通过图像处理提取每个LED显示像素点在RGB颜色空间中的亮度值和色度值。然后,建立RGB颜色空间和CIE1931XYZ颜色空间的多通道自适应矩阵,并使用色度计对部分LED显示像素点进行精确测量,基于精确测量值和对应的RGB值计算出自适应矩阵。最后,通过自适应矩阵计算出所有LED显示像素的亮度和色度值。实验结果表明:自适应矩阵大小合适的情况下,该方法计算出的数据与色度计测量数据之间的色差值ΔE<1,在人眼视觉中的颜色差异轻微,可快速、精确地采集LED显示像素的亮度和色度值,实现LED显示屏的高精度亮度、色度校正,从而大幅提高LED显示屏的显示效果。

高温物体成像时彩色CCD相机的自动调光方法

针对温度变化大的高温物体在CCD相机上成像时图像会发白或发黑,导致图像中物体特征被弱化这一问题,提出一种基于灰度均值的彩色CCD相机自动调光方法.文中首先阐述了CCD相机成像时物体热辐射对图像灰度的影响;然后分析了彩色CCD相机采集的850～1200℃高温物体图像的特点,建立了RGB基色图像灰度均值与积分时间的关系;最后提出一种自动调光方法,该方法通过采集一帧预测图像来计算物体所在的温度区间和最佳积分时间,根据最佳积分时间采集彩色图像,按照温度区间提取彩色图像对应的基色灰度图,并将其作为后续处理图像.实验结果表明,该调光方法对温度变化具有很好的鲁棒性,基于此方法的彩色CCD相机能采集到具有稳定灰度值的高温物体图像,有利于高温物体的几何测量和表面缺陷检测.

RGB激光干扰彩色CCD相机实验及分析

开展了RGB激光器及单色激光器对自动模式下的彩色CCD相机的外场干扰实验,理论分析及实验结果表明:较强激光照射将使CCD靶面上出现串音现象;较长时间的强激光照射可造成CCD像元的永久性损伤,并能使相机全靶面饱和;在相同实验条件下,RGB三色激光器比单色激光器更易获得全通道饱和干扰图像,单色激光器若要获得与RGB三色激光器类似的全通道干扰效果,其激光功率应为RGB激光器的10倍以上;相机拍摄背景的不同会给干扰带来很大影响,全色背景比单色背景更难获取良好的干扰效果。

彩色大面阵CCD相机的像移补偿技术

航空相机在拍照瞬间由于飞机飞行运动和姿态变化而产生像移,要提高照相分辨力需通过像移补偿实现;在分析像移产生原因,再结合彩色大面阵CCD相机的特点,确定采用三轴陀螺稳定平台结合摆扫扫描镜头的方法补偿像移,并分析计算了补偿后的像移残差,结果满足残差小于1/3像元的指标要求,证明本文论述的像移补偿技术正确可行。

基于彩色CCD高温锻件的甄别方法

对高温锻件普朗克辐射光谱特性、背景阳光反射强度光谱特性及普通彩色CCD光谱响应特性进行了分析研究,结果表明,高温锻件辐射强度曲线与背景的阳光反射强度曲线具有交点λ0,当波长λ>λ0时锻件辐射强度大于背景反射强度,为将CCD图像中高温锻件与背景区分开来提供了理论依据;采用衰减阳光强度的方法可使λ0左移,并进入到可见光波长范围,使从普通彩色CCD相机图像中甄别出高温锻件成为可能;采用过滤蓝、绿光,保留红光及增加对比度对图像进行处理的方法可有效实现普通彩色CCD相机对高温锻件的甄别,为其对高温锻件的非接触在线尺寸测量提供新方法。

大面阵CCD航测相机图像去黑斑的处理

在大面阵数字航测相机的使用过程中,存在影像光照不均匀的问题。由于硬件设计很难达到预想的效果,在光照过于强烈的情况下,还会产生CCD过饱和的现象,通过增加遮光片可以解决这一问题,但全色波段的影像会产生黑斑。而通过马斯克匀光的方法去除中心的黑斑,提高影像的质量,并且将图像中心的反差增大,加大对比度,增大图像灰度的动态范围。

发光二极管显示屏CCD图像的修正

提出了一种有效的图像修正方法,用于修正用彩色CCD相机采集的LED显示屏图像。首先,利用均匀标准白板逐像素点法对制造工艺使彩色CCD相机产生的曲面进行渐晕修正;然后,利用LED管芯配光曲线的分布规律修正由于相机采集位置的影响产生的偏差,并给出了修正原理和修正的过程;最后,给出了实验数据及结论。修正后,红、绿、蓝基色的均匀性均方差分别从4.0%减少到1.48%,从3.1%减少到1.36%,和从3.5%减少到1.39%。利用该方法修正过的LED图像既消除了相机本身的曲面产生的渐晕,又消除了由于相机采集角度的影响产生的偏差,是一种非常有效的LED显示屏CCD图像的修正方法,实验结果基本符合修正的要求。

大面阵数字航测相机像面照度改正算法

在大面阵数字航测相机的使用过程中,由于视场角较大,存在着获取的影像光照不均匀的问题。为得到理想的结果,必须对航摄相机的影像进行匀光处理。分析光照度不均匀产生的原因,得到由中心向四周的变化与cos4ω成正比,确定光照度的改正模型。并使用直接匀光法对像片进行处理,得到理想的结果。然后根据实际工程应用的需要,结合马斯克匀光理论,使用模版匀光的方法,简化处理过程。并运用反差同步改正的方法提高图像的质量。最后对两种方法处理的时间进行比较,模版匀光方法大幅提高工作的效率。

CCD/CMOS彩色数字相机颜色串扰效应研究

彩色数字相机的图像通道分离原理在单相机三维变形测量以及温度、变形同步测量等实验力学领域中有重要应用。在进行R、G、B通道分离时,颜色串扰效应会显著影响测量的精度。采用3CCD/CMOS彩色相机和拜尔彩色相机进行滤光拍摄对比实验,发现拜尔彩色相机中存在较为严重的颜色串扰效应,而3CCD/CMOS彩色相机基本无此效应。基于两种彩色数字相机的成像原理与特点,结合其光谱响应特性,进行了成像模拟和色彩还原插值模拟。研究结果表明,相机的光谱响应特性是颜色串扰效应产生的关键因素,而后处理色彩插值过程对其影响较小。上述研究结果可为基于图像通道分离的高精度测量设备研制提出改进方向和建议。

玻璃幕墙眩光污染模拟分析

玻璃幕墙是城市建筑中常见的装饰和围护结构,但在阳光照射下,会产生不舒适眩光甚至是强烈的失能眩光,因此,眩光污染是对城市道路交通安全的重要威胁之一。对眩光的监测主要是针对眩光亮度、方位和环境光亮度分布的监测。采用彩色CCD相机测量光环境亮度的分布,并结合计算机图像处理技术,对采集的图片进行亮度提取、处理计算,最后得出眩光评价值。通过实验室模拟玻璃幕墙眩光实验,对不同中性密度滤光片下的测量结果进行对比,从而选择恰当中性密度滤光片对实际建筑眩光测量,得出不同时间的眩光测量值。通过一系列的实验结论,将有助于眩光的污染防治和城市交通的安全防护。

基于机器视觉的火焰颜色采集分析系统

火焰特征是反映火工品燃烧性能的最重要、最直观的因素。通过比较几种火焰采集方法的优缺点,根据火工品火焰燃烧时间短、速度快和非接触性的特点,基于近年来迅速发展的数字图像处理技术建立了机器视觉系统。选取了先进的高精度大容量缓存彩色面阵CCD相机和彩色图像采集卡,进行遥控测量,得到了比较精确的序列火焰图像。并运用数字图像处理技术,根据火焰颜色和形状对火焰图像进行了初步分析,为进一步图像处理分析提供了有力的依据。