基于模拟CCD传感器和图像矫正的自循迹机器人设计

设计了一种基于模拟CCD图像传感器和图像透视矫正算法的自动循迹机器人。分别完成了机器人的总体设计和软硬件设计。该循迹机器人以32位单片机MK60DN512ZVLQ10为主控制器,采用模拟CCD摄像头获取黑色引导线信息,并转化为有效的舵机和电机控制量。为提高控制精度,利用PID控制算法实现机器人的闭环控制。由于采集的图像存在梯形失真,所以利用图像透视变换对原始图像校正,实现机器人精确的循迹。测试结果表明:该循迹机器人对场地适应性强,具有低成本、低功耗等优点,在核辐射和高压电等特殊环境下有很大的使用价值。

大面阵CCD相机图像信号模拟器的设计

面阵CCD相机需要增加光学镜头并在时序控制电路驱动下才能输出图像,给图像采集、存储等图像处理实验带来不便。在分析面阵CCD(M22)的特性和时序的基础上,设计了一种基于现场可编程门阵列FPGA的大面阵CCD模拟器,把一幅标准图像预先存储放在FLASH中,上电初始化后,再把该图像从FLASH拷贝到SDRAM中,根据相应的指令,在时钟的下降沿把SDRAM中图像信息按照Camera link协议输出,并对像素时钟进行计数,产生行同步信号。实验结果表明,面阵CCD模拟器符合M22相机的输出时序要求。模拟器的设计与实现为图像采集和存储等实验提供了支持和保证,缩短了工程上的调试时间。

外同步式时间延迟积分CCD传感器模拟装置

由于时间延迟积分(TDI)CCD传感器在调试阶段易损坏,本文提出了一种基于外同步信号驱动原理的TDI CCD传感器模拟装置。该模拟装置实际尺寸可以达到长100mm,宽45mm,与实际TDI CCD传感器的物理尺寸相当,可根据实际光照度大小精确地模拟TDI CCD传感器像元感光程度。该装置可以模拟TDI CCD传感器输入引脚的阻容特性并能合成完整的TDI CCD视频输出信号,实现TDI CCD传感器的16、32、48或64级积分级数控制的功能。该装置还可以模拟CCD驱动信号和输出视频信号的温度延时特性,延时时间在0.5～12.5ns间可调,从而方便了信号采样电路对采样时刻的调试。