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。

线阵CCD图象传感器的焦平面光学拼接

光学拼接法可将若干个线阵CCD图像传感器首尾相接拼成一个象元数目很大的CCD探测部件。本文介绍一种立方棱镜分光、机械微调的光学拼接方法的原理,拼接要求,设计特点,以及拼接的结果。

基于线阵CCD的光学降水自动测量系统校准方法

为了提高光学降水自动测量系统的测量准确度,针对系统中平行光源的发散性及不稳定性、线阵CCD响应的非均匀性等一系列问题,结合仪器的测量原理,在理论分析与试验的基础上,提出了采用动态阈值设置与光学玻璃棒采样相结合的校准方案,可得到不同尺度粒子在各像素点的校正系数。试验结果表明,经校正系数修正后系统测量误差基本控制在±4%以内,达到了校准的目的。该方案易于实现,具有较高的可行性。

多片面阵CCD图像传感器焦平面光学拼接技术

本文主要论述多片面阵CCD图像传感器焦平面光学拼接原理、结构设计及拼接精度,并给出了一个四片成2×2方阵的面阵CCD拼接样机结果。总像元数达1.42×10~6个,搭接精度1.5μm,共面精度5μm。拼接可大幅度地提高光电接收器的总像元数,并在实际工程中应用。

线阵CCD遥感侦察系统中CCD焦平面的光学拼接

本文阐述了CCD图象传感器的焦平面光学拼接的原理、拼接的技术要求以及几种拼接方案的选择,介绍了本拼接方案的特点、检测、装调方法和拼接结果,完成了两片TCD106C线阵CCD传感器的光学拼接。

线阵CCD侦察相机系统的调制传递函数(MTF)分析

本文建立并分析了一种线阵CCD侦察相机系统一些成象环节的调制传递函数数学模式,概括总结出了整个相机系统的调制传递函数形式。

CCD图像传感器的微透镜阵列设计与实验研究

为了最大程度地改善CCD图像传感器的填充因子 ,进行了用于与CCD集成的微透镜阵列的光学优化设计 ,并与实验结果进行了对比。测试结果表明 ,所设计的透镜阵列使CCD的填充因子提高 2 .9倍 ,相对光谱响应增加了 0 .2。所设计的透镜对于改善CCD入射信号光的光强分布、提高光利用效率 。

CCD 在零件几何尺寸测量方面应用的研究

本文介绍了ＣＣＤ用于测量零件几何尺寸的探讨，设计制作了测量系统，取得一批实验数据，经过分析提出了改进的方案，为今后在这方面的进一步研究奠定了基础。

CCD图像传感器的现状及未来发展

本文对CCD图像传感器的工作原理进行简单介绍,并论述了CCD图像传感器技术的现状和未来发展趋势,希望对相关工作人员有所帮助。

CCD传感器在岩石静力变形参数测量中的应用

提出了一种通过电荷耦合器件(CCD)精密测量系统,利用计算机进行信号采集和处理来测量岩石的静力变形参数的方法。该方法基于光杠杆的放大原理,通过计算机处理CCD传感器获取的数据测量出微小位移,从而得到岩石的静力变形参数。最后,将这种新方法和传统方法进行了比较,并讨论了其应用领域和发展前景。

超大口径空间光学遥感器的应用和发展

针对空间遥感技术的迅速发展及其对空间探测精度需求的提高,对研制更可行有效的超大口径空间光学遥感器的技术路线开展了研究。介绍了该领域已发射和计划发射的超大口径光学遥感器涉及的发展历史和结构特点,以及它们的研究现状和应用领域,主要包括整体式成像系统、分块可展开成像系统、光学干涉合成孔径成像系统和衍射成像系统等。分析对比了各种传感器的性能特点及现阶段的应用情况。最后,考虑我国高分辨率、高成像质量空间光学遥感器的应用需求,结合当前技术条件以及相关技术的发展趋势,分别针对2~4m大口径系统,4~10m超大口径系统和更大口径系统的成像需求提出了最佳解决方案。

高分辨率蓝光光学显微测量系统

本系统用波长为405nm的超亮度蓝色发光二极管作为光学显微镜的照明光源,结合CCD图像传感技术和图像采集技术,实现了对显微图像的实时观察和存取的计算机化。观察到的DVD盘片的清晰显微图像表明,其光学分辨率优于400nm。运用自编的图像分析软件对采集到的CD-RW光盘图像进行分析和标定,测定其道间距为1.6μm。因此,本系统在显微观测领域,特别是对观测和分析接近普通光学显微镜分辨极限尺寸的微结构,有重要的实用价值。

交会对接光学成像敏感器光点布局求解有效性研究

在自主交会对接的最后逼近段,CCD光学成像敏感器作为主要的导航敏感器,其测量的有效性直接关系到交会对接导航信息获取的准确性。目标标志器上的光点个数和光点布局是影响光学成像敏感器测量有效性的重要因素。本文首先给出四光点平面布局真伪解之间的转换关系,在此基础上对增加一个突出光点的五光点布局和增加两个突出光点的六光点布局求解的有效性进行理论分析,对四光点、五光点布局求解出现伪解的情况给出伪解判别条件和解决方法,并通过仿真验证了有效性。

一种测量折射率的新方法

提出一种新的折射率测量方法。利用倾斜平行平板会引起出射光束位置平移的测量原理。同线阵ＣＣＤ探测产生了位移的光束，通过计算程序实时算出样品折射率。为了证实这种方法的可行性，本文作者建立了一个由Ｈｅ－Ｎｅ激光器、透镜组、ＣＣＤ传感器和单片机组成的实验系统，具体研制了硬件和软件，对厚度ｔ＝１５ｍｍ，倾角θ＝４５°的Ｋ９玻璃进行了实际折射率测量。折射率在１．４～１．９之间时，该方法能达到小数点后四位以上的测量精度，测量速度快，自动化程度高，而且系统简单，造价低，适用范围广，对于可见光、红外、紫外波段的光学材料以及气体、液体等的折射率或者厚度均可用此方法测量。

光纤温度传感器的设计与实现

本文设计了一种基于马赫-曾德尔干涉仪原理的相位调制型光纤温度传感器。介绍了实现方法和实验现象。说明了通过热敏电阻标定温度与干涉条纹数之间关系的方法。着重分析讨论了利用CCD进行干涉条纹采集及利用MATLAB软件对条纹图像进行滤波、边缘提取等处理的一种新方法。给出了条纹移动数判别的程序编写方案,实验中得到了较好的温度测量结果。结果表明用此方法实现光纤温度传感是一个较为可行的方案。

新型光学对中自动测量装置的设计

针对光学对中器采用面阵或者黑白线陈CCD器件作为图像传感器以及其他方面的不足,设计了一种新型光学对中自动测量装置;测量装置由N型自发光目标、光学镜头、彩色线阵CCD、处理电路、FPGA和电源模块组成;利用彩色线阵CCD和N型自发光目标协同工作进行二维位置测量;通过实验验证了该装置在强干扰光时,能区分有用目标信号和干扰信号;论文还介绍了彩色线阵CCD器件的优点和N型自发光目标的尺寸设计;最后,对新型光电对中器的测量精度进行了实验验证和误差分析;实验结果和现有文献结果相对比得出结论:采用彩色线阵CCD器件作图像传感器和N型自发光目标协同工作时,测量结果精确、稳定。

一种嵌入式机器视觉的图像处理系统设计

根据工业自动化视觉检测系统要求实时性、可靠性、可用性的同时,也需要低成本、高性价比的特点,按照结构化、模块化的思想,设计了一套以CPLD/DSP处理器为核心,结合了高速线阵CCD传感器的一体化嵌入式机器视觉系统,阐述了系统图像数据采集、存储和处理的过程以及关键部分的软硬件实现方法,为嵌入式机器视觉在工业上的实时检测应用提供了参考.

紧凑型多光谱空间光学遥感器焦平面的设计与拼接

为实现高分辨率、多光谱、宽覆盖的遥感测量,对空间光学遥感器由3片TDI CCD组成的焦面组件进行了设计,并提出了一种新的拼接方法。根据空间光学遥感器采用的多光谱TDI CCD外形尺寸较大、几乎占满整个结构设计空间的特点,对其焦平面进行了紧凑型的机械交错拼接设计;根据紧凑型多光谱焦平面的特点,结合图像处理技术进行了拼接,对由CCD拼接仪产生的图像进行了放大和处理,以尽量消除因人眼视觉误差对拼接精度产生的影响,提高拼接精度;最后进行了拼接验证。结果表明,该方法拼接出的焦面各片CCD之间的搭接误差<3μm,两排CCD的平行度误差<3μm,共面性误差<5μm,满足空间光学遥感器的成像要求。

侦察监视车及其光电传感器的发展现状

文中概述侦察监视车及其光电传感器的应用发展现状,重点介绍车载光电传感器系统如车载激光测距机、可见光CCD/CMOS摄像机、非制冷红外热像仪,以及车载传感器桅杆、传感器稳定平台的发展概况。

光学遥感成像半实物仿真中坐标系统转换

构建了一种以六自由度机器人为运动平台的光学遥感成像半实物仿真系统,利用共线条件方程的齐次坐标变换形式建立了仿真系统的成像模型,并对坐标系统转换问题进行了研究。提出一种利用全站仪确定沙盘坐标系与机器人基坐标系相互转换的"两步法";通过控制机器人旋转和平移运动,提出了一种单特征靶标测量模型,实现了摄像机坐标系与机器人工具坐标系的相互转换。最后通过空间前方交会计算多个靶标的物方坐标值,与物方真值进行比较,从而对系统精度进行评价。实验结果表明,立体定位误差优于0.5 mm,验证了提出的坐标转换方法的可行性与有效性,可为遥感成像仿真系统的设计与研究提供严密的空间基准和转换模型。