高帧频虚拟图像无损防失真压缩算法仿真

高帧频虚拟图像的特征较密集且变化速度较快,其压缩处理易导致失真问题。为优化虚拟图像的交互式质量,提出高帧频虚拟图像无损防失真压缩算法。将高帧频虚拟图像输入深度学习网络中,去除高帧频虚拟图像中存在的噪声。依据像素点在两个图像块的差值对应的绝对值和SAD最小原则,对高帧频虚拟图像实施逐点划分操作。基于此,通过细节增强超分辨率算法对去噪后的图像做增强处理。采用LZW算法编码高帧频虚拟图像中像素的数据流以及掩膜图,完成高帧频虚拟图像无损防失真压缩。仿真结果表明,所提方法的图像保真度高,在保证图像质量的前提下,所提方法下的图像压缩比可保持在9以上。

高帧频视频图像预处理电路的设计与实现

针对高帧频图像传感器所获取的模拟视频图像在模数转换中所遇到的问题,设计了视频图像预处理电路.该电路通过阻抗匹配、视频放大、视频箝位、同步分离、同步切割、低通滤波及直流偏置调整与驱动等主要环节,不仅消除了图像采集中产生的各种噪声信号,而且将模拟视频图像信号调整到模数转换器所要求的动态范围内.实验结果表明,通过所设计的视频预处理电路所得到的图像具有时延小、质量好、清晰稳定、信噪比高的优点.

红外精跟踪高帧频数字图像信号实时处理技术的研究

红外成像跟踪设备是一种被动式红外探测设备,具有捕获来袭的飞机、导弹等空中目标,引导伺服跟瞄系统精确对准目标的功能;它由粗跟踪和精跟踪两个单元组成.红外成像跟踪设备要求精跟踪单元引导伺服系统完成对来袭目标的精确跟踪,保证系统实施战术干扰对抗所需的高精度.本文就地面系统的红外图像系统的传输和实时处理等技术作一专门介绍,其技术关键有二:一是提高目标脱靶量的精度和稳定性;二是要保证很高的动态响应带宽.

瞬态成像模式下高帧频CMOS图像传感器性能研究

高帧频CMOS图像传感器具有集成度高、帧频高、功耗低、抗干扰抗辐照能力强等特性,在科学实验中应用广泛。为提高外同步触发瞬态成像模式下的成像性能,首先介绍了基于高帧频CIS(5T像素,超大快门)的瞬态成像系统构成及其工作模式;从像素结构出发,对该款CIS在不同工作模式下的成像性能进行了理论分析;搭建了基于EMVA1288的标准化测试平台,对瞬态工作模式下的多项关键性能指标进行了测试,并与稳态工作模式下的性能进行了对比。分析结果表明:与稳态工作模式相比,瞬态成像模式下图像传感器具有更大的暗本底和固定模式噪声,但传感器的时序噪声、光响应非均匀性优于稳态工作模式,具有更高的信噪比和动态范围,与理论分析基本吻合。测试分析结果可用于指导科学成像系统设计与性能优化。

高帧频数字图像序列实时压缩算法

针对高帧频数字图像序列的特点,提出了一种自适应近无损压缩算法,将连续的n帧分为一节,每节的第一帧进行基于帧内感兴趣区域(region of interest,ROI)的压缩,其他帧在帧间差分和阈值处理后进行游程编码.在第一帧内,利用形态Harr小波提升和连通性分析检测出高频子带中的感兴趣区域.对感兴趣区域采用Rice无损熵编码,背景区域不编码.低频子带直接输出.实验结果表明,该算法在帧内能有效地划分感兴趣区域,压缩率在30以上,峰值信噪比在42 dB以上,目标无失真;帧间压缩的压缩率在7左右,背景区域有误差累积,但整体图像的峰值信噪比都在40 dB以上,目标无失真.该算法的计算复杂度较低,易于硬件实现,而且还具有自适应性和数据包独立的优点,适合于高帧频数字图像序列的实时压缩应用.

两种高速CMOS图像传感器的应用与测试

采用MI-MV13和LUPA-1300-2两种不同厂家型号的高速CMOS图像传感器,设计了分辨率为1 280×1 024的300～500 frame/s高速数字工业相机,并在实验室条件下对设计相机进行了关键性能指标对比测试,得到了光谱响应及量子效率、增益、动态范围、暗电流、读出噪声、光电响应非均匀性等测试结果。测试分析显示,LUPA-1300-2的峰值量子效率为50%,比MI-MV13的峰值量子效率高12%,与厂家的参考指标基本一致。测试结果证明:该测试方法正确,对两种高速CMOS图像传感器的关键性能指标的测试客观可信,所设计的高速CMOS摄像机的性能基本满足高帧频摄像的要求。

高速高灵敏光纤传输EMCCD相机设计

针对高帧频摄像机灵敏度较低与无法远程实时传输的难题,本文采用EMCCD器件提高其灵敏度,并利用光纤通信与USB技术实现高帧频图像的远程实时传输与记录。文章详细介绍了基于EMCCD器件CCD60建立相机的一种方法。利用CPLD器件产生EMCCD控制时序及视频同步处理控制时序,采用集成器件与分立器件相结合的方式建立EMCCD垂直驱动电路,建立EMCCD工作环境;然后,采用具有CDS功能的集成器件对CCD视频信号进行数字化,获得高帧频数字图像数据;再使用CPLD器件与光传输编解码芯片结合的方式实现高速图像数据的远程实时传输,最后采用USB2.0技术实现高速数据的实时采集。系统像素分辨率128×128,最高帧频可达1000fps,能应用于低照度高速图像获取场合。