高速线阵CCD图象传感器与IBMPC系列机的A/D接口

线阵CCD是一种光电变换器,它能把一列空间分布的光学图象变换成按时间顺序分布的视频信号。工作光谱宽,感光灵敏度高,动态范围广,象元几何位置精确,易与微计算机接口,适于精密光学图象采集与几何尺寸测量。

基于机器学习的高速线阵CCD图像数据采集系统

针对传统的高速线阵CCD图像数据采集系统信号稳定性差的问题,文中在图像识别时应用卷积神经网络模型的基础上,提出一种基于机器学习的高速线阵CCD图像数据采集系统,并建立整个系统的架构。通过CCD传感器、A/D转换器、CCD驱动控制器、RAM存储器、R/W控制器和PC机完成系统硬件设计;通过CCD驱动模块、CCD信号处理模块、图像信息读取模块、图像缓存模块、图像信息转换模块和图像信息显示模块,完成系统软件设计和数据采集系统的设计。实验结果表明,与传统的高速线阵CCD图像数据采集系统相比,基于机器学习的高速线阵CCD图像数据采集系统波幅稳定,信号稳定性更好,可为高速线阵CCD图像数据的研究提供一定的参考。

高速线阵CCD的驱动分析与设计

在CCD探测中,高速CCD驱动电路的设计是CCD相机成功捕获目标的关键技术之一。不同CCD的驱动时序也不同,通常是为周期性且关系比较复杂的脉冲信号,应匹配以合适的驱动器才能使性能达到最优化。因此,必须根据不同CCD的工作时序来设计不同的驱动电路。文章通过对几个常用的CCD进行驱动时序分析,总结归纳了一些常规CCD驱动电路的实现方法。

基于DM642的高速图像识别系统设计

开发了一种基于数字信号处理器(DSP)TMS320DM642的嵌入式高速图像识别系统。该系统实现了对每帧1024×1500像素的黑白图像的高速采集处理,速度最高可达到每秒5帧。硬件主要包括线阵CCD传感器、DSP处理器(TMS320DM642)、处理电路等3个部分。阐述了CCD采集工作原理和TMS320DM642处理器的工作原理,以及DSP处理系统的硬件设计及驱动管理。介绍了图像识别的算法结构及流程图。

可用于双目标同时着靶的单线阵相机坐标测量系统

提出了一种基于单线阵CCD相机的坐标测量系统。将相机的探测光幕面和激光器的光幕面设置在同一个平面内,投影板被激光器照亮,为相机提供具有一定亮度的探测背景。当两发弹丸同时穿越由激光器和线阵相机共同组成的探测光幕面时,会挡住激光器投射在投影板上的部分光线,并在投影板上留下两个弹丸的投影。相机采集到两个投影的影像和两发弹丸自身的影像,并通过计算机图像处理对两种影像加以区分和位置识别,得到弹丸在CCD器件上的成像点和弹丸在投影板上的投影点中心的位置坐标,然后再根据激光器发光点和探测镜头主点位置等系统参数,最终便可求解得到两发弹丸的着靶坐标。结果表明,所提出的测量原理是可行的,测量误差在靶面面积为0.5m×0.5m时约为1mm,如果进一步增大测量靶面面积,则可以满足现有靶场的测试需求。

一种高速图像采集装置的设计

设计了一种基于NIOSⅡ软核处理器为系统控制核心,以高速线阵CCD为图像采集器件、以SDRAM存储器为图像缓冲存储器的高速图像采集系统。采用数字技术实现了图像信号处理与数据采集、CCD降噪的算法以及对图像缓冲存储器的控制。采用EDA仿真及综合工具,对所设计的电路进行了仿真、编程和硬件调试。设计实现了一种高速图像采集装置,并且简化了系统的硬件结构,提高了装置的实时性。

高速动态测角仪

利用高速线阵CCD和TMS320C6211定点DSPs处理芯片,实现了对入射光线角度7300次/秒的实时测量,对于运动机构的高精度控制有重要的实用价值。

烟草在线异物剔除系统

介绍一种基于智能模式识别方法的烟草在线异物剔除系统。论述了该系统的工作原理、特点和构成。

电磁轨道炮轨道口变形测量方法研究

电磁轨道炮在发射过程中,由于强变电流产生的冲击力的影响,轨道会发生一定程度的变形,导致轨道炮的口径产生扩张,影响轨道炮的重复稳定发射。针对电磁发射轨道的扩张问题,构建出一套高速线阵CCD测量系统对扩张的轨道口径进行测量,采用软件处理方法对采集的图像信息进行分析处理。试验研究表明:轨道口径的变形量与发射电流之间存在一定线性比例关系。构建的高速线阵CCD测量系统可以瞬间在亚像素级上对电磁发射轨道的扩张变形量进行精确表征。

基于Blob算法的织物疵点检测算法的研究

针对布匹疵点检测算法高效性和准确性要求的不断提高的要求,提出了利用基于Blob分析算法对采集的织物图像进行疵点识别的方法。对图像中的目标疵点区域进行降噪、开闭运算、标记目标区域及二值化等大量仿真实验,得到相关疵点有效特征值,实验充分证明了Blob算法在疵点检测中实时性和准确性。

基于关注区域提取的弹丸图像压缩

为解决高速线阵CCD交汇测试系统中数据量大而难以有效存储和传输的问题,设计并实现了基于关注区域提取的弹丸图像压缩方法.该方法结合了弹丸图像压缩特性,将弹丸目标区域作为关注区域进行原始恢复而对关注区域以外的背景区域则采用基于JPEG2000的小波压缩方法.实验结果表明该方法可以保证关注区域信息的完整性和获得较高的压缩比,解决了高速线阵CCD交汇测试系统中大量数据的有效存储和传输.

基于感兴趣区域的弹丸图像压缩

设计将弹丸区域作为感兴趣区域,实现了对弹丸图像的有效压缩。解决了高速线阵CCD交汇测试中,图像数据量大而不利于实现前后两级分布式测试系统,以及不便存储和传输等问题。

炸药爆轰瞬时温度的实时测量

针对爆轰时刻光谱的特点,结合多光谱测温的理论基础,采用高速率线阵CCD,设计了瞬时多光谱爆轰测温系统。通过FPGA对各个模块进行控制,完成数据的采集、存储和传输;结合多项式回归算法,拟合出爆轰瞬间光谱信息的动态波形图。在标定过程中,采用两束激光特征谱线630和532nm进行CCD的标定,确定出对应的像元序号分别是175和270。对卤钨灯的表面温度进行实时监测表明:基于高速线阵CCD的多光谱测温系统可以完成多个时刻的瞬时光谱采集;在40MHz的高速时钟驱动下,CCD的帧频可以稳定工作在73kHz。

基于小波与边缘检测的弹丸图像压缩

设计了将小波变换与边缘检测相结合的方法,实现了对弹丸图像的有效压缩,解决了高速线阵CCD交汇测试中图像数据传输率高且数据量很大而导致的不利于实现前后两级分布式测试系统,以及不便存储和传输等问题。

聚合物光纤器件和系统研制

该项目研究内容主要包括：聚合物光纤几何参数测试仪、聚合物光纤谱损测试仪、聚合物光纤通信系统。聚合物光纤几何参数测试仪是由放在精度很高的工作导轨上的平行光照明源，载物台，显微镜，高清晰度CCD和PC机组成，一些部件可精确调整，以实现光学系统的精确调焦。聚合物光纤谱损测试仪主要由氙灯光源，微型光栅单色仪、CCD、高速线阵CCD数据采集卡和计算机系统构成。

棉纺厂异性纤维分离的又一大选择——ZF1056A型异性纤维分检机

ZF1056A型异性纤维分检机具有独特的结构设计,适用于棉纺厂清花成卷工艺流程或清梳联流程中。它整机结构设计精巧,占用空间不大,两大检测区域隔离,并使用双排电磁阀板来吹出异纤;使用LED冷光源系统及使用4个高速线阵CCD相机。整机采用密封设计,维护方便。

基于图像位移测速的电机转子位置和速度检测方法

引入图像位移计算方法对电机转子位置和速度进行了检测。分析了自相关算法的原理并提出了改进算法,并设计了线阵CCD图像采集系统,构建了图像实时处理软硬件平台,并对测试系统进行了标定,实现了电机转子位置的瞬时位置和速度检测。实验结果表明,该检测方法测量精度高,实时性好,对电机实时性高精度控制具有较好的理论和实践意义。