大面阵CCD图像实时显示系统中的SDRAM控制器设计

在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在大面阵CCD图像实时显示系统中,很好地完成了图像的存取任务。

航空相机大面阵CCD多自由度拼接方法研究

随着科学技术的进步,航空相机向着高分辨率、大视场方向发展,现有单片CCD不能满足大视场的要求,高精度、多自由度的CCD拼接技术已成为当前发展的迫切需求。通过对比现有拼接技术的优劣,提出了一种新的大面阵CCD多自由度机械交错拼接技术,采用三点凸轮式多自由度拼接机构,取代传统修磨垫片方式,拼接时可在线实时调整。对拼接精度进行分析,结果表明,该方法的搭接误差<2μm,共面误差<4μm,满足航空相机大视场和高分辨率要求;对拼接结构进行模态仿真分析与模态测试实验,拼接机构一阶谐振频率大于390 Hz,满足使用要求。

复合大面阵CCD相机的像移补偿技术

航空摄影瞬间,由于飞机的飞行运动和姿态变化会产生像移。为了提高图像的成像质量和摄影分辨率,必须进行像移补偿。在分析垂直摄影复合大面阵CCD航摄相机像移产生原因的基础上,确定采用PAV30稳定平台与大面阵CCD的TDI相结合的像移补偿方法,补偿后的像移残差经计算小于1/3像元,满足成像质量要求。根据实际航摄试验,证明所提像移补偿技术路线确实可行。

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。

大面阵CCD航空数码相机光学系统设计

充分考虑航空CCD相机工作环境和成像特点，设计了一款具有5000万像素的航空CCD数码相机光学系统，焦距75mm，F数为4，畸变小于0．1％，工作温度-40℃～60℃。通过重点研究环境温度变化对数码相机光学系统成像质量的影响，提出通过无热优化的方法，保证相机在宽温度范围内具有良好的温度适应性。这种方法既能有效减小光学系统在不同温度下像面的热离焦，又有利于航空相机小型化、轻量化设计。

地形因素对航空面阵CCD影像的影响分析与评价

地形因素,包括地面起伏和地球曲率,是造成航空数字遥感影像变形的主要原因之一。本文以中国科学院遥感所自行研发的多模态航空CCD相机系统为对象,结合其成像模式和几何形态,分析了地形因素给影像带来的变形,推导出航空面阵CCD影像变形的一般公式,并通过概算进行了定量评价,得出了对于航空面阵CCD影像,要想得到高精度的几何处理,必须改正地球曲率影响的结论。

彩色大面阵数字航空遥感相机技术的研究

提出了一种以彩色大面阵CCD探测器作为成像介质的大视场数字航空摄影相机设计技术。采用对称Russar型光学系统,在获得了大视场角的同时最大程度的降低了光学畸变;设计了精确的微位移传动系统移动CCD探测器以补偿前向像移,提高了相机的动态分辨率;设计了一种双叶片的中心式机械快门,获得了宽范围的曝光时间控制,保证了探测器的均匀曝光及合适的图像重叠率。地面及空中成像测试中相机的静态分辨率达到了CCD特征频率的要求,获得了清晰的航拍彩色图像,表明相机的各项技术性能满足要求,该相机技术已应用到国土资源的遥感普查中。

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。

环境减灾二号A/B卫星高光谱成像仪CCD的Smear效应快速校正方法

环境减灾二号A/B卫星高光谱成像仪采用大面阵帧转移CCD作为成像和存储介质,以满足其高性能成像需求。然而,帧转移型CCD的Smear效应会造成干涉图像累积误差,导致干涉信息不准确,进而引起目标反演光谱失真。为了消除Smear效应影响,传统方法常利用行间信息迭代运算进行校正,导致计算耗时随着探测器面阵变大而增加。文章根据Smear效应产生的机理,推导出一种基于矩阵运算的Smear效应快速校正模型,并通过图形处理器(GPU)并行运算进行加速,以达到高效消除Smear效应的目的。试验结果表明:文章提出的方法能够很好地校正Smear效应引起的误差,同时利用GPU加速后计算速度是传统校正方法的632.4倍。

新型大面阵彩色CCD航测相机光学系统设计

介绍了一种有别于传统彩色航测相机的新型大面阵彩色CCD航测相机设计方案,该相机光学系统由Dalsa公司最新生产的6K×8K大面阵彩色CCD作为接收器。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出了工作波长适应范围为0.46～0.70μm、焦距为360mm、视场角为10°、相对孔径为1∶4.3的设计实例。设计结果表明,在空间分辨率为83lp/mm时,加入公差后,MTF均值达到0.5以上,光学系统畸变量优于0.06%,完全可以满足高分辨率航测相机对地观测的使用要求。

太阳望远镜高精度导行方法

介绍了太阳望远镜实时高精度导行方法.利用大面阵CCD采集主望远镜的全日面H?太阳像,实时获取太阳质心数据,并通过灰度阈值、质心位置判定、太阳像长短轴比率判定等多重逻辑消除云雾等不良天气带来的噪声,提高质心计算精度.采用面向连接的TCP/IP网络通信技术,将质心数据传输到望远镜导行控制端,进而驱动望远镜轴系控制系统实现闭环控制.上述硬件结构和软件算法相结合,不仅实现了高精度导行,还大大提高了望远镜导行系统的稳定性.同时,面向连接的TCP/IP网络通信控制技术,速度更快、更可靠,系统移植更便捷,并为远程控制和观测提供了技术接口.