基于CCD传感器的智能车路径识别研究

为了实现无人控制智能车在不同道路上自主循迹行驶的目的,设计了一种基于CCD传感器的智能车控制系统。该控制系统以32位单片机STM32F103RCT6为控制核心,通过CCD传感器采集路径图像信息,并通过核心控制器对图像进行二值化处理,以及采用动态阈值提取的方式选取阈值。利用PID控制算法实现电机的运转和舵机的转向。通过实物验证,该控制系统成功实现了在不同道路环境下按照黑色引导线快速准确地行驶,行驶过程中智能车表现出较好的实时性和鲁棒性。

一种针对大像元CCD的电荷累积方法研究

提出了一种针对大像元CCD的电荷累积的方法,包括器件内垂直和水平方向像元结构细分与电荷包求和,以及驱动时序上的多相非等分驱动。其特点在于,通过时序与CCD图传感器结构的配合,实现了大电荷量在图像传感器内累积的功能,大幅提高了模拟信号动态。再将此方法应用到一款210μm×210μm的大像元CCD器件上,以此方法为架构搭建硬件电路并进行软件设计,通过采集成像和参数测试对方法效果进行验证。测试结果表明,在不损失转移效率的情况下,实现了CCD内信号累积和模拟输出的CDS采集成像,提高了满阱容量和动态范围。

基于CCD图像处理的智能车系统设计

随着科技革命和产业变革的蓬勃发展,汽车智能化成为一种发展趋势。其中,道路自动识别是汽车智能化的重要特征,是当前的研究热点。基于此,以TSL1401型CCD和STC16F40K128单片机为目标系统,将图像数据处理技术应用于四轮小车的寻迹行驶,并以一套模拟道路验证系统的道路自动识别和轨迹引导功能。实验结果表明,四轮小车能够识别环岛、十字路口、三角路口等情况,识别结果能够引导小车快速运行。

基于CCD传感器的球罐焊接机器人焊缝跟踪

主要研究以轮式移动机器人为本体的球罐焊接机器人的焊缝跟踪问题。轮式移动机器人本体难以实现实时、准确的运动轨迹控制 ,而球罐焊接工艺要求焊炬必须精确地沿焊缝以恒定的焊接速度焊接。为解决这一矛盾 ,本文首先设计了在一定运动约束条件下的轮式机器人本体与焊炬运动机构 ,建立了基于双CCD传感器的焊缝路径检测系统。在对轮式移动机器人在球罐表面移动时的运动学分析基础上 ,建立了机器人本体在一定误差范围内跟踪焊缝的控制模型 ,并设计了相应的控制策略。根据机器人与焊炬之间的运动约束关系 ,提出了焊炬位置实时精确的跟踪控制策略。现场工艺试验表明 ,所研制的球罐焊接机器人焊炬跟踪精度可达± 0 .5mm 。

激光对CCD及CMOS图像传感器的损伤阈值研究

针对激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰损伤进行了理论分析和实验研究.实验测量出常压及真空条件下1064nm激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰阈值、损伤阈值及完全损坏阈值.实验结果表明,CCD或CMOS图像传感器的各种阈值在常压和真空两种不同条件下的差别不明显.实验结果还显示,无论在常压还是在真空条件下,CCD比CMOS更容易受到激光的干扰和损伤甚至严重损坏;而CMOS相机具有很好的抗干扰和抗损伤能力.

线阵CCD传感器检测铁路轨道不平顺状态

介绍一种利用光电技术动态检测轨道不平顺的方法,装置安装在运营机车上,由线阵CCD 传感器、红外线光源、轨道检测单元板、数据转储器和地面微机处理系统等部分组成。阐述了直接测量法原理、硬件电路、浮动二值化以及双CCD的并行驱动采集,并给出了现场试验结果、检测曲线和故障点照片。该装置稳定可靠、数据准确率高,可对轨道状态进行定量分析和定性评价。

双CCD视觉传感器的建模及优化设计

依据几何成象原理建立起双 CCD视觉传感器坐标测量的数学模型 ,导出其有效视场的计算公式 ,并分析了有效视场、坐标测量精度和传感器结构参数之间的关系。综合导出的公式及设定的判据 ,编制出相应的优化设计软件。由计算结果发现 ,当给定有效视场及各结构参数的测量误差值时 ,可寻求该传感器的最优结构布局 ,使坐标测量精度最佳。

基于黑白CCD传感器的近红外热像在线监测方法

设计了以黑白电荷耦合器件(CCD)传感器为核心器件的在线监测系统,该系统可通过探测 近红外辐射从而对变电站中一些电力设备进行监测;构建了测温模型,并分析了影响测温的一些因 素,计算了温度场分布;最后对发热设备进行了监测实验,采集了热图像并用小波算法进行了去噪 处理;实验结果表明了用该方法能探测到的最低温度为152℃。

基于CCD传感器的智能车辆控制系统设计

针对智能车辆控制系统的高速度、高精度的特点,结合CCD传感器获取的路径信息,设计了一种智能控制方案。采用变速积分PID算法快速跟踪并控制智能车辆的速度,实现柔性加减速;采用参数自整定模糊控制算法精确的控制舵机的转向,实现柔性转弯。实验结果表明:该控制系统集高鲁棒性、灵活性和可扩展性于一体,提升了自主运行的快速性和稳定性,并有效地解决了图像采集技术的误差和干扰。

基于自检校的机载线阵CCD传感器几何标定

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术应用于机载线阵CCD传感器几何标定中,以ADS40为对象,分析集成传感器成像几何关系,引入GPS观测值数学模型和IMU视轴偏心角模型,建立用于标定的自检校光束法区域网平差模型;在深入分析机载三线阵CCD传感器成像误差特性的基础上,建立有效的相机标定参数模型;并采用检校场ADS40数据进行了标定试验,结果表明几何标定方法可行有效,可显著提高测量精度和可靠性。

高速CCD激光位移传感器

介绍了一种用于高速测量的CCD激光位移传感器测量系统,可用于高速、实时地测量运动物体的位移或高速振动。传感器测量系统由光学系统7、500像元的高速线阵CCD、转换速率达40 MHz的高速ADC、高速缓存FIFO、比较器筛选电路、CPLD时钟驱动电路、像元脉冲计数器和数字信号处理器(DSP)构成。系统采用自适应控制方法,通过调节激光的发射频率和输出电流强度来调节发射激光光强,从而适应各种被测对象和外界环境条件。采用特殊设计的比较器筛选电路来控制FIFO对高速A/D采样数据的存储和DSP对高速FIFO中数据的读取,使FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻DSP数据处理的负担,实现对CCD传感器信号的采集与处理同时进行,满足高速测量的需要。实验结果表明,数据转换速率可达40 M,最小采样间隔时间为0.1 ms,位移分辨率为0.01 mm,重复性为±0.01 mm。

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。

基于时间参考点的差动式线阵CCD位移传感器

为了将线阵CCD应用于实际工程的大尺寸位移测量,利用线阵CCD像元空间与输出时间的对应关系,提出了一种差动式测量的线阵CCD位移传感器测量系统。分析了线阵CCD位移测量存在的问题,结合线阵CCD中像元空间与驱动脉冲之间的对应关系,提出一种以时间为参考点的差动式测量方法。该方法用两个空间上对齐、时间上错开半个积分周期的线阵CCD检测透光挡板上等间距分布的透光光线的位置变化;通过计算两个CCD上输出光信号的时间差,用匀速扫描测量原理实现对空间位移的测量。用雷尼绍激光干涉仪对所研制的线阵CCD位移传感器进行了校准,结果显示:在有效测量范围(600.05mm)内,经过修正后的测量误差可控制在±2μm以内,验证了用差动法实现线阵CCD大尺寸精密位移测量的可行性。

基于多传感器融合算法的CCD测温系统设计

针对传统单CCD(Charge-coupled Device)传感器系统在测量高温辐射体温度时,精度低、测量范围窄以及实时性不足的问题,设计了基于截尾加权融合算法的多传感器CCD图像测温系统。选用了6个中性滤光片以扩大CCD测温范围,利用其组成的15组比色测温传感器,对实验熔池表面进行测温计算。用截尾均值概念构造加权因子,融合得到测量数据的精确估计值。实验结果表明:在测量900℃以上高温时,系统算法处理速度快,误差率保持在±2%以内。该方法有效地改善了多传感器CCD测温系统的实时性能,提高了测量精度。

面阵CCD微光像感器图像的校正

在基于面阵 CCD像感器的数字射线成像 ( DR)检测系统中 ,CCD相机的信噪比严重地制约着系统检测精度的提高。为了提高 CCD相机的信噪比 ,本文分析了 CCD数码相机产生的噪声特性 ,发现 CCD暗电流和 CCD不同像素之间对光响应不一致性是影响图像质量的两个主要原因。并在对暗电流和像素间光响应的不一致性特点、性质分析的基础上提出了相应的校正算法 ,最后对一幅实际拍摄的图像进行了校正。

CCD像感器产生计量莫尔条纹的研究

ＣＣＤ像感器产生计量莫尔条纹的研究＊仲思东余模智郑琳（武汉测绘科技大学光电工程学院武汉４３００７０）０引言ＣＣＤ作为图像传感器应用领域日益广阔［１］。由于其像元几何排列规则，一个空间频率接近或超过奈奎斯特极限频率的像投射在像感器上时，图像上造成所谓纹...

CCD视觉传感器及图像处理技术在焊缝自动跟踪中的应用

应用程序设计语言 VISUAL BISIC研究开发了一种在电弧焊过程中进行轨迹跟踪的实时图像处理方法 .由 CCD面阵摄像机在焊接点之前摄取坡口图像，通过图像采集系统和计算机软件处理，得到坡口中心位置，以当前坡口中心相对初始坡口中心的偏差量为检测量，据此指引焊抢运动进行实时跟踪 .轨迹跟踪精度可达 0.5 mm.如果用多台摄像机同时摄像，则可以检测出三维信息，大大提高跟踪精度 .

一种帧转移型CCD传感器Smear效应消除方法

CCD传感器在进行帧转移过程中会产生Smear效应,对航天、遥感、空间侦察应用来讲,必须对它进行消除,以避免影响目标检测。在对Smear效应产生机理以及星图成像性质进行分析的基础上,提出了一种帧转移型CCD传感器Smear效应消除方法。利用Smear效应对应行列灰度和高于其他区域的特征检测出Smear效应位置,并排除Smear效应位置处的星点,通过双三次插值方法消除Smear效应。实验证明,该方法能有效去除Smear效应。

CCD成像传感器的降噪技术

系统地介绍了CCD成像传感器降噪技术的研究进展。重点介绍和分析了CCD复位噪声降噪技术和非均匀性校正技术的研究进展。特别介绍了用于克服CCD复位噪声的数字域加权双斜积分技术、基于场景的非均匀性校正技术以及多CCD成像系统的非均匀性校正技术。最后展望并讨论了CCD成像传感器降噪技术的发展趋势。

CCD位移传感器结构参量计算方法

推导了 CCD位移传感器的计算公式 ,给出了一种位移传感器结构参量的数值逼近计算方法 ,实验结果表明 ,利用该方法确定 CCD位移传感器的结构参量 。