线阵CMOS图像采集及编码传输的实现

为实现雨滴、雾滴等大气粒子的非接触测量,基于线阵CMOS图像传感器实现了粒子测量系统。充分利用FPGA的资源丰富、接口灵活、并行计算等特点,结合USB芯片实现稳定可靠的高速数据采集和传输。为解决线阵图像传感器数据高速采集和实时传输处理问题,基于Xilinx公司Spantan系列XC3S200为核心实现了高速数据的采集和实时编码处理系统。该系统能够实时采集图像传感器原始数据,同时结合预先设置的阈值也可实时对数据进行阈值比较和编码。根据实际需求可选择输出原始数据或者编码数据,系统中分别设计了FIFO和双口RAM用于数据缓冲和比较模块,从而满足系统实时数据采集、传输及处理的需求。整套系统结构简洁、成本低廉,具有较广泛的应用前景。

基于线阵CMOS的播种量检测系统设计

针对现有小麦播种量检测精度低的问题,设计了基于线阵CMOS的播种量检测系统,系统主要由线阵CMOS电路、FPGA以及显示部分组成。首先分析了线阵CMOS电路的可行性,可行性分析主要如下:1)根据小麦种子成像大小和线阵CMOS像素点的大小分析可行性,且根据小麦种子成像大小可以分辨出是几粒种子;2)根据成像原理分析了系统所需安装空间;3)根据线阵CMOS的采样频率分析了可行性。其次设计了测量系统的硬件和软件。最后,进行了试验测试及误差分析。由试验分析可知,该系统检测误差小于5%,且可以检测到多粒种子重叠下落,表明该系统检测精度高,抗干扰能力强。

基于单片机和线阵CMOS的激光三角测距传感器设计与实现

介绍一种基于STM32单片机和线阵CMOS传感器的激光三角测距传感器的系统实现。包括原理电路部分以及算法程序部分的设计与实现。

基于CMOS线阵相机的弹丸图像信息提取研究

由于CMOS线阵相机采集的弹丸图像背景灰度不均匀、亮度不足等,常用的目标提取算法应用在弹丸图像信息提取中存在捕获率低、精度不高等问题.通过对弹丸图像本身的分析研究,设计了一种基于二次提取快速获得弹丸图像信息的算法,可以快速定位弹丸位置,准确获得弹丸坐标.结果表明,此算法可显著消除背景噪声影响,相比于常规的目标提取算法,使用该算法获得的弹丸坐标精度更高,可达到2.3 mm,在现代靶场测试活动中具有实用意义.

用CMOS线阵图像传感器测量透明材料的折射率

将衍射光栅干涉和CMOS线阵图像传感器技术相结合,提出了自动测量透明材料折射率的方法.介绍了用CMOS线阵图像传感器来实现透明材料折射率测量的基本原理和数据采集方法.采用曲线拟合计算条纹移动距离,提高了对干涉条纹移动量测量的准确性,折射率精度可提高到10-5数量级.

基于CMOS线阵相机地铁隧道裂缝快速检测系统

使用CMOS线阵相机系统如何快速检测地铁隧道裂缝,以北京地铁1号线大望站—南礼士路站和其它相关站区,对CMOS线阵相机检测系统进行试验研究。结果表明:采用CMOS线阵相机及图像处理系统,将相机及光源系统安装在检测车尾外部,不间断电源、计算机服务器和发电机等配套设备安装在检测车内部,由铁路轨道车作为牵引动力,在采取一系列操作程序和改进措施后,能够实现隧道病害裂缝的快速检测。

基于Mie散射的水中油污在线检测技术研究

近年来,陆地、海洋等水体频发漏油污染事件,水中油类污染检测刻不容缓。基于Mie散射原理,提出了一种采用近红外光散射技术实现水中矿物油含量在线检测方法。近红外半导体激光器(LD)发射光照射在待测溶液上,在线阵CMOS感光器件上接收到被测溶液前向小角度连续点散射光,分析、处理散射光分布数据,从而确定水中矿物油的种类及其浓度。实验测定了不同浓度不同种类矿物油样本的散射曲线,验证了理论分析的结果。设计的近红外光散射技术可用于水中油含量的在线监测。

用大像元CMOS线阵光电探测器和插值法测量激光光斑中心位置

探讨了用大像元 (0 .8mm)CMOS线阵光电探测器确定激光光斑中心位置的插值方法 ,并对插值误差进行了理论分析和实验验证。采用线性插值可使测量分辨率提高 10倍以上。通过实测两种激光准直中光斑中心位置的漂移 ,验证了该探测器及插值方法的实用性。

近红外散射法测定水中矿物油含量研究

海洋矿物油污染事故的危害评估和责任追究,要求实时、在线的水中油类含量检测、监测数据依据。在总结各种水中油检测技术基础上,提出了一种基于Mie散射原理的油污染快速检测方法。采用激光粒度仪测定了柴油、原油的油滴粒径分布;利用分布散射光检测技术对柴油、原油水溶液进行实验,分别测定了0～30mg.L-1油水样本,其线性系数均可达r2>0.99。此方法可为水中微量矿物油的在线监测提供一种新设备。

输送带纵向撕裂故障检测系统信号采集器的研究

提出一种输送带纵向撕裂故障检测系统信号采集器的设计方案。该信号采集器包括线阵CMOS传感器模块、信号采集控制模块和数据处理传输模块。采用线阵CMOS传感器ELIS-1024设计了CMOS传感器模块;采用XC3S500E芯片设计了信号采集控制模块,采用VHDL语言编写FPGA程序;采用TMS320C6748芯片设计了数据处理传输模块。搭建了输送带纵向撕裂故障检测系统信号采集器的实验平台,并进行了实验。结果表明:该信号采集器能够实现对线阵CMOS传感器信号的采集、存储和处理,并通过以太网传输到上位机的功能,具有采集信号质量好、可靠性高、组网方便等优点。

基于S11639的紫外-可见光谱仪的设计

目前微型紫外光谱仪多采用背向减薄式或镀膜CCD作为感光元件,针对其价格昂贵的问题,提出了将高性价比的CMOS传感器芯片S11639应用于紫外-可见光谱仪中的设计方案,系统采用非对称性的切尔尼-特纳光学系统进行分光处理,利用STM32微处理器芯片配合复杂可编程逻辑器件CPLD来设计电路将数据上传到上位机,进行光谱图像显示。通过实验对比,验证了用该方案设计的微型紫外-可见光纤光谱仪,具有良好的紫外敏感性,频谱范围为200~900nm,分辨率可达1.5nm。

基于半导体激光光源的新型雨滴谱测量仪

提出一种基于半导体激光光源的新型雨滴谱测量仪,为了提高小雨滴直径和速度的测量精度,提出了一种根据平均光强大小浮动调节阈值的新方法.采用LD光源和线阵CMOS搭建雨滴测量光路,并用小球代替雨滴进行实验.小球经过测量区域时,线阵CMOS测得的光强分布发生变化,且由于衍射的原因,经过不同的测量区域时所测得的光强分布存在显著的差别.测量结果验证了新方法的可行性.对比传统的测量方法,新型雨滴谱仪测量小雨滴的精度提高了约6%,能够满足降雨量自动测量中对小雨滴精确测量的要求.