CCD摄像机图像处理仿真

针对CCD(Charge Coupled Device)摄像机的图像处理过程,提出一种基于可编程GPU(Graphic Processing Unit)的摄像机仿真方法,利用GPU的流处理模式和并行计算能力,对图像的每个像素进行Gamma校正、亮度调节、对比度调节、色温偏差调节,以及色彩饱和处理.分析了Gamma校正的原理以及在其他调节之前进行Gamma校正的必要性.讨论了图像亮度与像素颜色的关系,提出针对当前时刻的拍摄图像提取亮度信号的方法,规定了亮度等级的划分,并将亮度等级作为图像处理的依据.提出了在低照度情况下模拟动态噪点的方法.结果表明:该方法可以模拟真实CCD摄像机在复杂光照环境下的拍摄效果,并保证实时仿真的高速与高效性.

基于CCD摄像机成像的径向畸变研究

当需要采用广角镜头以获取尽可能大范围场景的图像信息时,必须对畸变图像进行校正。本文以理想针孔成像模型为基础,对CCD摄像机的径向畸变问题进行了系统研究。通过实验证明,得到新的结论:远离像平面坐标系中心的像素点产生了较大的畸变,从而证明了影响畸变的主要因子是径向畸变,其他影响畸变因子对主畸变的影响基本不大,甚至可忽略不计。

脉冲红光泵浦Cr∶LiSAF激光器输出特性研究

采用671nm红光泵浦Cr∶LiSAF激光晶体,实现中心波长为849nm,调谐范围为820～890nm,脉冲宽度为100ns,重复频率为11kHz的激光输出.该系统阈值功率为24mW,激光输出最大平均功率可达60mW,此时泵浦功率为521mW.使用电荷耦合器(charge coupled devices,CCD)探测器及图像采集系统,观察并记录了输出光光斑.通过调节晶体及输出镜使光斑的形状和个数发生变化,针对输出光斑为1～3个点的情况进行详细研究,分析不同情况下的输出特性.实验结果表明,激光输出功率和光斑之间的最大距离会随泵浦功率的增加而递增.

低压断路器智能测控系统中螺母的图像识别

为了对低压断路器智能测控系统中螺刀套筒快速对准断路器的螺母,从而进行自动化的过载保护测试,提出了采用图像识别技术的解决方案。通过了解过载保护测试过程的要求,采用红外CCD摄像机对低压断路器的双金属片上六边形螺母进行实时视频捕捉,基于开源计算机视觉类库对图像进行处理,实现对六边形螺母中心点的识别。同时,通过编写OPC客户端程序建立与PLC控制的螺刀套筒移动平台之间的通讯,对螺刀套筒位置的精确定位。通过在低压断路器智能测控系统上的测试,验证了此方法的可行性。

光纤重金属离子传感器的研制

介绍了光纤维重金属离子传感器的研制情况。该传感器将流动注射分析方法和激光激发荧光光谱技术结合起来 ,融合进光纤传导 ,CCD摄像机等技术。对Cu2 +、Cd2 +、Zn2 +及Ni2 +等重金属离子试验研究结果表明 :检测限要低于德国饮用水标准 。

基于VC++6.0的IEEE1394 CCD应用程序开发

为了在并行共聚焦检测系统中获得超分辨率,对系统中的CCD参数进行配置以及对所拍摄的图像进行处理是至关重要的。论文着重讨论了并行共聚焦系统中,IEEE1394总线CCD数字图像数据的采集和传输机制,并借助于GRAB1394类库对CCD参数进行配置,通过在应用程序中构建CDIB类来实现对采集图像的预处理;同时,论文还详细地叙述了应用软件的设计方法以及关键功能的实现。最后,该系统实现了对CCD参数的控制和图像的处理,从而使拍摄的图像能够满足检测系统的要求,为后续系统实现基于共聚焦层析图片的三维建模,完成被测廓形的可视化测量提供了方便。

二维弥散介质温度场的快速重建

提出了一种利用电荷耦合器件摄像机获取的辐射信息进行二维弥散介质温度场快速重建的新模型.与现有的温度场重建模型相比,该模型是以逆向Monte Carlo方法为基础,重建速度更快、效率更高,能更好地描述散射介质.采用了一个精确的二维温度场作为重建对象,结果表明,即使在存在测量误差的情况下,利用此模型重建出的温度场仍能重现原有精确温度场的特征.

基于CCD的高炉风口回旋区三维温度场的检测技术

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件(charged couple device,CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场.在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法——基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场.由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性.结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内.