基于CCD图像的火灾空间定位方法

大空间中火源的空间位置的定位,一直是火灾自动探测与自动扑救中的难点。研究了一种利用单一CCD摄像头进行火灾自动空间定位的方法。根据计算机视觉原理,利用固定在自动消防水炮末端的CCD摄像头随水炮旋转扫描时的角度、位移变化,将CCD摄像头在不同位置所拍摄的图像中火源图像坐标和火源的空间坐标建立联系,从而实现了火源空间位置的自动定位。

推扫型TDI CCD光学遥感器动态成像研究

针对基于推扫技术的TDI CCD空间光学遥感器动态成像试验,研制了一套检测系统。在系统中,设计了模拟卫星推扫的双支承U型结构精密转台。搭载遥感器,以角速度0.555°/s在±5°的范围内转动时,转台稳速控制精度达到0.3%。设计了一种奈奎斯特频率靶标,在每组矩形垂直靶条间加入公差为a/n的等差级数间隔靶条,解决了遥感器推扫时CCD像元与垂直靶条像匹配不确定性问题,使配准简化,提高了测量结果的准确性。试验结果表明:遥感器获得了垂直、水平及45°方向的0视场,±0.86视场奈奎斯特频率靶条像,验证了采用推扫技术的TDI CCD遥感器所具有的高品质。

遥感TDICCD相机侧摆成像及定位精度优化

为了满足空间遥感TDICCD相机侧摆成像时对图像定位精度的要求,提出了一种侧摆成像时图像定位精度优化方法。首先,根据遥感TDICCD相机的工作原理计算了星下点成像和侧摆成像2种模式下的行周期值。然后,在分析了侧摆成像会导致一段时间内出现定位误差太大的原因的基础上,介绍了利用记录3种信息:行周期信号上升沿时刻、行同步信号上升沿时刻和二者之间时间差来对图像进行定位的方法。最后,计算了提出方案的定位误差。实验结果表明,在一次成像过程中,产生的定位误差小于地面像元分辨率大小,能满足系统对于图像定位精度的要求。

多项式最小二乘拟合法在CCD采样曲线拟合中的应用

分析了最小二乘拟合法在 CCD采样曲线拟合中的应用，对应用中存在的问题及其解决方法做了进一步的探讨。

应用属性距离加权平均滤波提高CCD光斑的亚像素定位精度

针对现有滤波方法无法克服CCD光斑信号的噪声去除和特征保持之间的矛盾,由图像噪声引起的随机误差成为影响光斑定位精度主要因素的问题,提出了用属性距离加权平均(ADWA)方法对光斑图像进行滤波处理的方案。根据含噪信号的属性分离信号和噪声,通过增加属性的方式来进一步缓解噪声去除与信号特征保持之间的矛盾。实验结果表明,在基于位置、幅值的二元属性距离加权平均(2-ADWA/LV)的基础上,引入"梯度"属性构成3-ADWA/LVG后对光斑信号进行滤波处理,能将光斑定位精度提高20%以上,使定位结果标准差减小到0.024pixel。实验表明,用ADWA对光斑信号滤波,可通过挖掘和引入新的属性来进一步去除光斑信号噪声同时增强信号特征保持效果,从而为提高光斑的亚像素定位精度提供一条有效途径。

采用CCD相机测量目标靶形心位置精度的方法

利用CCD相机完成对目标靶形心位置精度的测量后,需要对其测量精度进行验证,提出了一种通过测量目标靶图像特征点到形心位置的距离偏差来对测量精度进行验证的方法。介绍了利用CCD相机对目标靶形心位置进行测量的原理。为了对形心位置测量结果进行验证,提出在目标靶的形心及特征点位置上加装LED光源作为特征目标点,用于在像面上提取形心及特征点像素坐标值。根据目标靶与像面坐标的对应关系,给出了精度验证的数据处理方法。进行了两次检测实验,形心测量精度分别为σA1=0.037 mrad,σE1=0.021 mrad,σA2=0.032 mrad,σE2=0.015 mrad,两次实验结果基本一致。实验表明:利用该方法可以完成对CCD相机目标靶形心位置测量精度的验证。

光学实验中CCD光强仪的应用

介绍了CCD光强仪在普物光学实验中计数和定位两种应用。这不但使光学现象更易于观察、理解，并能提高测量的准确度。

空间CCD相机测角精度测量方法研究

利用高精度转台、单轴速率位置转台控制单元、双坐标自准值仪、平行光管、高亮度LED光源及星点板构建地面试验室测量系统进行测量空间CCD相机的测角精度。在数据与图像处理过程中,使用了暗电流定标去噪和将二维图像转换为一维的目标星点粗定位的预处理方法,并提出适用于本实验的星点细分定位算法。通过实际测量实验,测得的测角精度不高于0.2″,证明了该地面测量方法的有效性和合理性。

基于线阵CCD的光斑定位电路系统设计

针对仪器设计和试验过程中光斑定位目的的需求,设计了基于线阵CCD的驱动和信号处理电路系统。选用TCD1703C线阵CCD作为位置传感器,分析了TCD1703C的驱动时序要求,介绍了使用CPLD产生驱动方法和过程。在信号处理部分,介绍了高性能模拟前端处理芯片AD9845A的工作原理和采用相关双采样进行信号采集的方法,给出了输出信号的传输和存储方法。在狭缝宽度测量和波长定位中进行了验证。结果显示:线阵CCD电路系统可满足光斑定位的需求,狭缝的测量不确定度小于1.0×10-2,波长定位的精度为0.5 nm。

提高CCD摄像头焦距测量精度的两种方法

简述了CCD摄像头测量航空相机焦距数值和检测实际成像面位置正确与否的原理和提高测试精度的方法.采用CCD摄像头接收被测相机所成的像,利用最小二乘法做曲线拟合和灰度矩法提高成像亮线中心的定位精度,从而精确地计算出像长值.实验和计算结果表明,两种方法对航空相机焦距数值的测试计算都有很高的精度,测试误差与理论误差(0.12%)相吻合;对实际成像面位置正确与否的检测判断结果完全相同,准确率达到100%.

基于CCD摄像头的航空相机最佳成像位置定位系统

航空相机用来获得地面图像信息,是圆满完成侦察任务的重要的前提条件。提出了一种定位航空相机最佳成像位置的系统,论述了系统的工作原理、硬件组成。该系统采用光学准直系统产生定位信息,利用CCD摄像头作光电转换器件接收图像,采用最小二乘法处理数据,由测控系统控制摄像头轴向的精确平移,根据采集的图像尺寸定位相机的最佳成像位置,利用实际成像面与最佳成像位置之间的距离判断是否离焦。通过对多部航空相机进行测试,是否离焦的判断与试飞结果完全相同。

一种高精度线阵CCD二维自准直仪四狭缝目标中心的定位方法

为满足高精度线阵CCD二维自准直仪动态高精度测量,提出一种高精度线阵CCD二维自准直仪四狭缝目标中心的定位方法,首先采用高斯滤波对CCD图像进行平滑处理,在抑制噪声的同时生成带有高斯加权的CCD图像,然后采用线性插值质心法对加权图像进行目标中心亚像素定位。实验结果表明,该定位方法稳定性好,定位精度高且实时性强,在原理样机上,应用该方法实现了单次二维角度测量时间小于0.2 s,测量范围±900″,在±300″内相对于进口ELCOMAT3000示值误差优于±0.5″,具备工程应用价值。

基于CCD图像的太阳定位技术

分析了一种基于CCD图像的太阳定位技术,将CCD调水平并由CCD摄像头实时地获取太阳的图像,通过USB接口与计算机相联,采用otsu算法对太阳图像进行数字图像处理并计算出太阳的方位角与俯仰角,获取太阳位置信息,达到对太阳定位的目的。根据计算得到的太阳位置,可调整太阳能接收装置,以最大限度地获取太阳能。

CCD靶面与安装定位面夹角误差的光学检测方法

随着大尺寸面阵CCD需求增多,一些新研制的CCD产品中靶面与机械安装定位面有较大夹角误差问题,而CCD产品技术说明中不给出相应数据。介绍一种非接触式光学检测方法,并以实例从原理到操作方法及最后的数据处理作了详细的介绍。其作为新购置CCD产品参数的一种检测方法,避免了CCD与光学系统装调完成后图像虚实同时存在的问题。

一种快速CCD目标定位方法

重心法是一种高精度的CCD像点位置提取算法 ,但由于数据量大 ,响应速度较慢 ,不适于要求实时响应的数字摄影测量系统。本文提出一种方法 :利用模数混和硬件电路对CCD图像进行预处理 ,从中只获取高于阈值的目标信号 ,再结合目标识别及定位算法确定目标像点的重心 ,使数据处理量大大减小 ,能够满足实时摄影测量的要求。

提高CCD相机视觉定位准确度的算法研究

提出了一种提高利用ＣＣＤ相机进行视觉定位的准确度的方法，对该方法的误差情况进行了分析，提出了减小误差影响的策略，对一个实例进行了研究，证明该方法可以极大地提高ＣＣＤ相机的测量准确度。

基于二次付里叶变换的CCD精密定焦

CCD和其透镜作为逆付里叶变换系统,输入面为两个狭缝,改变正、负付里叶变换透镜的距离,自动比较CCD上两个波峰的间隔变化来控制CCD移动定焦。用付里叶变换原理和几何光学成像原理进行理论分析,并进行了实验研究和误差分析,这种方法有较高的定位精度。

一种线阵CCD检测系统的调整和标定方法

论述了一种线阵CCD扫描检测系统调整和标定方法。建立了检测系统的几何模型;设计了标定靶标;提出了基于靶标图像的视觉系统调整定位方法。采用灰度矩法对边缘点进行了亚像素定位;根据靶标上特征线的实际坐标和图像坐标对系统进行标定,在x方向采用先线性标定再多项式畸变校正的两步法标定横向扫描区域;在y方向采用线性标定法标定扫描行距。实验结果表明,这种调整和标定方法具有较好的效果和较高的标定精度。

用二次傅里叶变换实现CCD的精密定焦

根据傅里叶变换系统中物面平移其频谱面上光强分布不变的特点,提出一种利用二次傅里叶变换实现CCD精密定焦的方法。将CCD和其透镜作为逆变换系统,输入面为两个狭缝,与一个附加透镜组成一个正变换系统。通过镜组移动改变正、负傅里叶变换系统的距离,用软件比较CCD上两个波峰的间隔是否变化来对CCD进行定焦。根据傅里叶变换原理和几何光学成像原理对CCD正焦和离焦时的波峰特点进行了理论分析,证明了离焦时波峰间隔变化量与镜组移动量、离焦量、狭缝间隔成正比,与两透镜的焦距成反比,由此关系即可实现CCD定焦。实验表明,该方法的相对定焦误差为0.2%。

线阵CCD紫外光谱仪的波长定标研究

波长定标的精度是衡量光谱仪的重要指标之一。鉴于其重要性,研究了线阵电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)紫外光谱仪的波长定标,并完整地给出了一种波长定标方法(包括噪声扣除、谱峰定位和波长拟合三部分)。针对暗噪声影响光谱信号的问题,提出了一种利用非曝光像元扣除暗噪声的方法;针对谱峰漂移的问题,提出了一种基于权重窄窗差分的谱峰定位方法;针对单一光源特征谱线数量不足的问题,提出了一种多波段波长拟合方法。实验结果表明,本文方法的波长定标精度在0.6nm之内,关键波长点上的定标精度在0.01 nm之内,具有定标精度高、复杂度低等优点,因此可用于紫外光谱仪的波长定标。