红外与CCD图像的融合及FPGA设计分析

我国传感器技术快速发展,现代成像与监控系统中采用大量的多类型图像传感器,但此类系统只能独立性,将单个图像传感器信息显示出来,不仅会导致成像与监控系统的空间被占用,还会失去对目标的有效监测,造成不利影响。基于此,文章分析红外与CCD图像的融合,主要分析红外与CCD图像融合的情况,提出红外与CCD图像融合的FPGA设计措施,强调完善总体架构的设计模式,合理应用FPGA插值放大算法、彩虹编码算法、图像融合算法,旨在为促使红外与CCD图像的良好融合发展提供助力。

脉冲激光对CCD图像跟踪系统干扰效果评估

CCD图像跟踪系统广泛应用于图像制导、光电观测等领域 ,其利用目标的二维图像信息 ,实现对目标的跟踪 ,具有跟踪精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强等特点。作为新概念武器之一的激光武器能否对其实现干扰及干扰效果如何是人们最为关心的问题 ;通过开展该领域的实验 ,回答了上述问题 。

大面阵CCD图像实时显示系统的设计

为解决基于CameraLink接口的相机必须使用专用采集卡和系统机才能显示的问题,设计了一种结构简单、携带方便的图像实时显示系统。该系统采用2片SDRAM对图像进行交替缓存,并在Xilinx公司的Spatan3系列现场可编程门阵列(FPGA)中完成了较为复杂的主要控制逻辑。将CameraLink输入的图像经过拼接、BIN等预处理后缓存到1片SDRAM,同时按照一定格式以25frame(50field)/s的速度读出另1片SDRAM中的图像,经ADV7300转换成模拟电视信号后送到模拟显示器显示。结果表明,在相机帧频为3.6frame/s时,该系统可以实时显示大面阵CCD数字航测相机拍摄的图像,能观察不同分辨率的图像以及原图像任何部位的细节,并能根据天气条件调整显示亮度以更好地观察图像。该系统只包含1块电路板和1个模拟显示器,已成功应用于4008×5344面阵的CCD数字航测相机中。

基于CCD图像的平板显示器像素的亮度分析

在当今以数字化为主要特征的显示领域,CCD摄像器件在光电图像信息的获取与处理中起着极其重要的作用。文章根据CCD的成像特点,阐述了数字显示的像素亮度与CCD感光像素之间的关系,建立了基于CCD图像的数字显示像素亮度、整屏显示的亮度均匀度的理论基础,以及单像素的发光形状的概念,并给出了LED显示模块相关的分析结果,表明这种基于CCD图像的数字显示像素亮度分析方法是快捷有效的。

适于高速CCD图像数据光纤传输的纠错技术

提出了一种适于高速CCD图像数据光纤传输的纠错算法用于提高大视场时间积分延迟(TDI)CCD相机中图像数据传输的可靠性。首先,分析了大视场空间相机图像数据光纤传输特点和光纤信道加性高斯白噪声(AWGN)模型下的数据传输差错,在此基础上提出了(16,8)纠错编码算法。阐述了(16,8)纠错编码算法思想以及纠错原理,说明了(16,8)纠错编码器的超大规模集成电路(VLSI)实现方法和编码器电路。然后,从不同角度分析了(16,8)纠错编码算法在大视场空间相机中应用的可行性。最后,在一空间多光谱相机样机的传输系统上进行了试验验证。结果表明:(16,8)纠错编码算法纠错能力强、易于硬件实现、占用资源少,在3 043Byte内可以纠正191bit错误,编码器资源占用率小于5%。提出的算法提高了空间相机中图像数据光纤传输的可靠性。

一种基于小波与双三次插值的CCD图像超分辨方法

为了尽可能地保持CCD图像的原始信息,提高图像的空间分辨率,有利于对图像的细节信息进行观察分析,对各种超分辨方法进行研究,提出了一种改进的基于小波和双三次插值的超分辨方法:对低分辨率图像进行灰度变换,并把它作为小波逆变换的低分辨率图像,对图像进行恢复,再与低分辨图像的双三次插值图像求平均。将该方法应用于CCD图像,从视觉上空间分辨率有提高,并可以获得25.524 4 dB的峰值信噪比。实验结果表明,该算法得到了比全小波双三次插值、原图像作为低频图像小波双三次插值和双线性插值更高的峰值信噪比及更好的图像细节效果,是一种适合提高CCD图像分辨率的有效方法。

基于ARM & FPGA的CCD图像识别装置

给出了一种CCD图像识别装置的设计方法,该装置以ARM与FPGA为主控芯片,设计了基于Nios II的A/D控制模块并行控制多路CCD图像信号的数据采集和基于Nios II的多种内核,重点介绍了基于Nios II的LCD驱动以实现液晶显示、设计A/D采样控制模块以实现多路数据采集以及设计SL811HS驱动以实现ARM与PC的USB通信等。实验结果表明系统具有应用价值高、速度高、可靠性高、故障少等优点。

闪光CCD图像的中值-非线性扩散滤波

根据闪光CCD图像的特点，提出了一种中值-非线性扩散滤波（Median-Nonlinear Diflusion Filtering，简称MNDF）方法。该方法采用中值预滤波来估计图像的真实边缘，通过求解偏微分方程（Partial Differential Equation，简称PDE）来进行非线性扩散滤波，充分发挥了中值滤波和非线性扩散滤波的优势，能更好地消除噪声、保护边缘。实验结果表明，在高斯噪声和脉冲噪声同时存在的情况下，MNDF方法取得的滤波效果较P-M方案和Catte方案要好，信噪比改善因子提高3～5倍，均方误差减小1．3～2．7倍。对闪光照相CCD图像取得了很好的消噪声结果，保护了边缘信息。

一种基于FPGA的CCD图像传感器驱动系统设计

针对CCD图像传感器ICX274驱动信号产生中已有驱动电路设计的某些不足,提出一种基于时序生成芯片CXD3609R的新方案,并设计了基于FPGA嵌入式平台的CXD3609R电路,以此实现对ICX274驱动信号的产生。实验结果表明,CXD3609R能够产生满足ICX274所需的时序驱动,验证了本设计系统的可行性,这为基于ICX274的成像系统的设计提供了一种新思路,并为后续的成像系统研究设计奠定了基础。

组合CCD图像和稀疏激光测距数据的建筑物三维信息提取

对组合高分辨率航空CCD图像和机载稀疏激光扫描测距数据自动提取城市建筑物的三维信息进行了研究。航空CCD图像能清晰地给出建筑物的几何形状和分布,因此采用了自适应的Canny边缘检测算法来提取CCD图像上的全部边缘信息,然后根据双向投影直方图和线段匹配方法来自动而准确地提取建筑物的平面轮廓信息,最后根据CCD提取的轮廓信息从机载激光扫描测距数据中提取建筑物的高度信息,从而实现了每栋建筑物的三维信息提取。通过实际数据的处理和提取,说明了组合CCD图像和机载激光扫描测距数据可以自动重建建筑物的三维信息。

基于CCD图像的LED显示屏亮度均匀性评估方法

将CCD摄像机用于LED显示屏亮度特征数据的采集,深入分析了LED显示屏CCD感光图像的特点,在此基础上,完成了感光单元的识别以及亮度特征数据的提取,提出了一种通过计算亮度特征图像各部分之间的相似程度评估显示屏亮度均匀性的方法。针对亮度特征图像,采用在水平和垂直方向上各等分为2块以及直接将其等分为4块2种分块方法,分别计算各图像分块之间奇异值向量的夹角以度量其相似程度,最后将各分块相似度的平均值作为该显示屏样块亮度均匀性的度量。实验结果表明,2种分块方法对同一组显示屏样块的亮度均匀性评估结果是一致的,均与人的主观感觉相符。

基于尺度相关的CCD图像小波去噪方法研究

根据信号与噪声在小波变换下表现出的不同的传播性质,提出了一种基于空域相关的CCD图像去噪方法。该方法通过计算相邻尺度小波系数乘积的累积直方图来确定阈值,再利用改进的阈值函数对小波系数进行阈值处理。实验结果表明,该算法在有效去除噪声的同时,能够较好地保留图像的细节信息。

小波变换在CCD图像边缘检测中的应用

对于 CCD图像的非稳定高斯噪声 ,传统的 Fourier变换法无法消除噪声 ,而小波变换在时域和频域同时具有优良的局部化特征 ,而且对高频采用逐渐精细的时域或空城步长可以聚焦到分析对象的任意细节 ,从而克服了传统Fourier变换固定步长等缺点 ,因此 ,小波变换法可消除这种噪声。本文在分析 CCD图像噪声的基础上 ,利用小波变换和直方图分割方法对目标图像进行了降噪和边缘检测。试验证明此法行之有效。

资源一号卫星CCD图像在作物面积监测中的应用

该文对资源一号卫星 CCD图像在作物面积监测中的应用进行了评价。评价内容包括图像的几何纠正、主要地物类型识别、典型地物图像面积量算与实地面积量测、样区遥感图像解译等几个主要方面。采用的方法为资源一号 CCD图像与 L andsat TM图像对比的方法。评价结果显示 ,资源一号 CCD图像能够较好地应用于作物种植面积监测。

基于EPP工作方式下的CCD图像数据快速采集

为了加快科学级 CCD相机图像数据的计算机采集速度 ,设计了 CCD信号读出、A/ D转换、数据传输流水线工作方式采集系统 ,不提高电荷转移速度的情况下快速采集图像。充分利用计算机资源 ,采用计算机并行口的EPP工作方式的地址读和数据字读的选通信号 ,通过硬件电路产生 CCD驱动、A/ D转换、数据传输等所需控制信号的方法 ,并用电平标准转换方法 。

多通道CCD图像数据实时记录系统

针对多通道CCD图像数据实时记录、预处理问题,本文提出了一种基于DSP并行处理技术的方案。实验结果表明,系统实现了多通道CCD图像数据的实时记录。用四片DSP以及一个通用CPU实现一个最小系统,用于实时记录六路CCD图像数据,同时实现图像数据和辅助数据的分离,处理结果可以记录在本地的磁盘,也可以通过网线完成数据的传输。最小系统安装在标准的CPCI机箱中,当输入通道数大于六路时,可以通过最小系统并行的方式,实现系统的扩展。该方案已经应用于18路CCD图像数据的实时记录系统中,最小系统实现了最高63.2MB/s的数据记录。

基于CCD图像处理的CO_2焊自动跟踪系统设计

提出了一种采用激光二极管照射,并具有一定前导量的CCD图像采集和处理自动跟踪系统,该系统由工业控制计算机、CCD摄像机和二维执行机构组成。能对同时存在弧光、烟尘、飞溅干扰条件下的CO2焊进行高精度的实时自动跟踪。

CCD图像处理技术在声光效应分析中的应用

为了研究声光Naman-Nath衍射的光强度分布情况;利用CCD结合数字图像技术分析了衍射光谱的强度分布;根据强度分析得到各级衍射谱线的相对强度,与理论数值计算对比,得到超声场引起的相位延迟υ=1.37,相应的声致折射率变化量Δn=3.45×10-6;表明用CCD观察拍摄Naman-Nath衍射光谱并结合图像的强度分析,不仅能得到各级衍射光的相对强度,与理论数值计算比较后,可进一步得到声光相位延迟和声致折射率变化.

高分辨高灵敏度CCD图像传感器驱动时序设计

在分析面阵CCD图像传感器结构和驱动时序基础上,针对高分辨率高灵敏度ICX694ALG大面阵CCD图像传感器,研究其驱动时序发生器;以现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,通过Verilog HDL硬件描述语言对该驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ISE软件进行功能仿真,并针对XILINX公司的可编程逻辑器件XC3S1000进行了硬件适配;仿真测试表明,FPGA驱动时序发生器能够满足高分辨高灵敏ICX694ALG大面阵CCD图像传感器驱动要求,达到了设计要求。

CCD图像的一维定心方法

在天体测量学中，数字星象的高精度定位方法日益重要。本文利用边缘分布的方法将二维星像转换到一维，比较了高斯拟合法、修正矩法、中值法和寻导法四种一维定心算法。从精度上看，高斯拟合法最佳，修正矩次之，而寻导法最低。但从计算速度上看，高斯拟合法太慢了。因此作为一个满足高精度和高效率的定心方法，修正矩是最佳选择。