线阵CCD辅助探测天幕阵列弹丸位置解析模型

针对典型光电测试系统存在的探测光幕结构复杂,测量精度较低,靶场布设困难的问题,提出了基于探测天幕和线阵电荷耦合器件(CCD)结合测量弹丸位置的方法;根据弹丸穿过探测天幕阵列和线阵CCD的时间和图像信息,结合探测天幕阵列和线阵CCD的空间几何关系,建立了弹丸位置的计算模型;按照误差传递理论,建立弹丸位置参数的全微分误差模型,仿真分析得到弹丸位置参数的误差分布在3.5 mm之内;通过弹丸位置测试试验,与纸板靶法测量弹丸坐标进行对比,误差均小于5 mm,验证了提出的测量系统的准确性和可行性。

潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪

由于轻小型卫星光通信系统中潜望镜的光学结构随粗瞄机构姿态变化而发生改变,使得相应的跟踪算法变得较为复杂,本文对潜望镜式星间激光通信终端粗跟踪算法进行研究以提高粗瞄机构的跟踪精度。利用矩阵光学方法,建立了潜望镜式光通信终端中光学器件的矩阵模型,在获得CCD测角模型后,推导了基于CCD测角的粗瞄装置自动跟踪算法模型,实现了潜望镜式光通信终端粗瞄装置对目标光束的快速跟踪,并对模型进行了相应的实验验证。实验结果表明,该CCD测角跟踪模型正确地反应了实际终端中的光学传递关系,能够正确地对CCD图像位置信号进行处理并获得稳定跟踪角度,平均跟踪精度优于10μrad,满足卫星激光通信中稳定可靠、高精度粗跟踪的要求。本文提出的方法对类似的光学系统具有借鉴意义。

基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像

根据CCD的工作特点,采用曝光控制和多帧图像叠合技术,研制了基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像探测器,以提高对硬X射线的探测效率。搭建了实验平台,以微加工技术制作的镍准直器为成像目标进行了实验验证。实验中,利用55Fe放射源对CCD进行直接成像;然后利用241 Am放射源同时对CCD和硬X射线成像探测器分别进行直接成像和间接成像。最后,对图像中出现的拖影、清晰度渐变和区域亮度不同等现象进行分析。分析结果表明:相比CCD本身,这种技术不仅拓展了探测器的可响应能区,而且提高了的量子效率,并且在241 Am放射源照射下,实现了对硬X射线的高分辨成像,其空间分辨优于50μm。该器件可作为位置灵敏探测器应用于未来空间天文观测。

基于激光-线阵CCD技术的轧辊磨损度检测系统

应用激光-线阵CCD检测技术,提出了一种高速、高精度轧辊磨损度检测方法。阐述了激光-线阵CCD检测系统原理、系统组成与检测过程,采用梯度强度均值法对CCD信号进行处理,有效地降低了噪音对成像质量的影响,提高了处理数据的速度,解决了去噪、边缘检测和特征信息提取等关键技术,提高了系统的检测精度与分辨率。实验证明,该系统的测量精度达到了实际生产过程的要求,为实现轧辊磨损度在线检测的高速化、精确化、自动化提供了一种新方法。

CCD图像传感器的高分辨率技术

评价了 Ｃ Ｃ Ｄ 图像传感器与电子束摄像管的性能。分析了高分辨率 Ｃ Ｃ Ｄ 像感器的技术难点。阐述了解决这些问题的技术措施：双 Ｈ－ Ｃ Ｃ Ｄ 移位寄存器、 Ｓ Ｒ Ｄ 法、 Ｃ Ｃ Ｓ 法及微透镜技术等。给出了三种新器件的技术指标。

小孔夫琅和费衍射法标定CCD光电响应特性

对比分析现有的各种CCD光电响应特性标定方法后,引入了利用小孔夫琅和费衍射标定CCD光电响应的方法。推导了该方法中Airy斑的理论相对光强分布I/I0与CCD像素位置n之间的定量关系,完成了对特定面阵CCD光电响应特性标定实验。在数据处理过程中,采用二次曲线拟合法准确获得了灰度曲线的峰值位置,实现了Airy斑归一化理论光强分布曲线与CCD实测灰度分布曲线对准,解决了这种方法的中心对准问题,得到准确的灰度峰值位置n0为404.650 0,获得了特定的CCD光电转换特性曲线。标定结果表明,平均相对误差为0.77%,拟合结果可靠。

超级CCD原理

超级CCD像素单元旋转45°蜂窝状排列以提高分辨力,采用八角形光电二极管以提高光吸收效率,水平跳跃读出以获得高质量视频输出,单一电子快门以提高像素数据传输速度和准确度,配合专门信号处理器,使超级CCD性能较传统CCD有显著改善。主要介绍超级CCD原理,包括其技术关键,色彩处理。

航空相机焦距CCD精密测量系统

针对传统焦距测量方法误差较大(0 24%)的问题,提出了一种测量航空大孔径相机焦距系统,论述了系统的测试原理和组成。该系统采用长焦距平行光管和面阵CCD(ChargeCoupledDevices)摄像头接收图像,利用动态扫描和灰度质心法,有效地测量最佳图像位置和尺寸,使CCD上的图像分辨率达到光敏元尺寸的1/10,焦距的测量精度达到了0 1%,从根本上克服了传统测量方法的误差。与传统方法相比,实现了航空相机镜头焦距的实时在线精确测量和实际成像面位置是否正确的精确判断。

基于CCD的三维形面测量系统研究

首先介绍了根据激光三角测距原理并采用片光照明、面阵CCD接收的三维形面检测原理及对映函数法原理,系统只用一个CCD测量头即可完成对物体进行360°的二维扫描,使测量系统结构简单、便于控制。其次分析了影响其测量准确度的几个主要因素,针对其各自的特点给出了相应的解决途径。实验证明系统设计方法是可行的。

基于线阵CCD的板宽非接触式在线测量

介绍了一种采用线阵CCD构成的板宽非接触式测量装置,将它安装在铣床的适当位置,可以对每块加工出的地板的宽度实施快速、自动测量。采用该测试系统大大提高了产品的成品率。该系统的测量范围为0～100mm,测量不确定度优于±0.35mm。

基于AVR单片机的线阵CCD智能检测系统的设计

使用单片机AT90S8515设计一线阵CCD智能检测系统,给出了系统硬件电路原理框图和相应的软件设计方法,并给出了仿真实验结果。实践证明:CCD和单片机相结合,在功能、精度、可靠性上比传统传感器有较大提高,不仅具有光电检测的优点,能够实现非接触在线检测,而且具有实时性、准确性、智能化、灵敏度高以及标准输出等优点。

双线阵CCD图像灰度匹配在线校正方法

线阵CCD配合转台使用,实现周向图像采集是一种常见方式,具有扫描范围大、分辨率高的优点,但也存在刷新率低的短板。采用两个线阵CCD同时扫描方式可有效提高刷新率,但对图像一致性又带来较高要求。影响双线阵CCD图像一致性的因素主要包括CCD成像非均匀性、图像视场配准程度和图像灰度匹配性,文中围绕双线阵CCD图像灰度匹配性,提出了一种图像灰度匹配的在线校正方法,重点解决转台承载的双线阵CCD光圈实时调整问题,并通过实验验证了此方法的可行性,可在工程中普及应用。

基于CCD和VC++的滤光片设计与测试系统

介绍滤光片设计与测试系统的结构,讨论了PC机高速数据采集、线阵CCD光谱功率测量和符合CIE1931标准的滤光片设计方法等。

一种提高CCD空间分辨力的方法研究

基于多次移位成像的原理,提出了一种提高红外电荷耦合器件(CCD)空间分辨力的方法。在不改变CCD像元尺寸的前提下,使各相邻像元对应的地面目标进行局部多次采样,提高采样频率,达到将CCD空间分辨力提高多倍的目的。仿真试验显示了其良好的性能。

CCD—SIMS图像数字处理系统及其在马口铁抗腐蚀性能研究中的应用

由于ＳＩＭＳ具有高的杂质检测灵敏度，并能进行全元素分析，所以在微电子、冶金、地质等领域得到广泛应用。近年来，随着ＳＩＭＳ图像数字化处理系统的开发，进一步开拓了ＳＩＭＳ的三维微分析功能［１］。通过一次实验即可完成杂质元素的线分布、面分布和微区深度分布的三维分析。本文通过马口铁抗腐蚀性能分析结果，简要介绍ＣＣＤ－ＳＩＭＳ图像数字系统的原理和有关功能。

几种 CCD 图像边缘的高精度检测方法分析

对近年来提出的四种提高ＣＣＤ测量分辨率的方法：概率论方法、解调法、空间拟合函数法、插值法进行了系统的理论分析，从数学上推导了这些方法的机理，总结了这些方法的优点和不足，为选用合适的检测方法提供了依据．

基于CCD的乳化液浓度实时检测系统设计

针对目前传统的乳化液浓度检测方法不能实时检测这一现状,该文提出了基于全反射原理的乳化液浓度实时检测系统设计方法。通过CCD(Charge Coupled Device)光学器件、温度补偿电路和单片机控制电路实现对乳化液浓度的实时准确的检测。实践表明,该设计是切实可行的,具有很强的实用性。

线阵CCD数据采集与检测控制系统的设计

介绍了用CCD作为传感器,实现自动测控高速数据采集与处理的系统设计。该系统以80C552单片机为控制核心,采用总线隔离技术,实现高速数据采集与数据处理分时进行。

基于紫外荧光法的电气设备渗漏油在线监测系统研究

充油设备在电网运行中占了很大一部分比重,对充油设备的渗漏油点进行实时、精确、响应快的在线监测,可以有效提高运维工作的效率和质量.通过对绝缘油荧光特性进行分析,采用紫外荧光法对渗漏油点进行监测,从光学和电控两方面入手搭建渗漏油监测装置.该装置由脉冲氙灯、光电倍增管(PMT)、电荷耦合器件(CCD)、带通滤光片等元件组成,并基于STM32的端到端物联网技术平台实现了渗漏油观测点的在线监测功能.

直线拟合方法在一维图像边缘检测中的应用

在线阵CCD测量系统中采用直线拟合方法检测一维图像边缘。首先,测量系统通过线阵CCD获得一维图像,基于阈值比较法,对图像信号设置高、低阈值,截取边缘信号的中间部分作为拟合窗口;然后,利用最小二乘法,对拟合窗口内的边缘信号进行直线拟合;最后,利用图像亮、暗电平的中间电平作为阈值截交拟合直线,以此交点作为图像边缘点的位置。实验结果和分析表明,与阈值比较法相比较,直线拟合方法具有重复精度高、稳定性好的优点,能有效抑制随机噪声的影响,因此可以有效检测一维图像边缘位置。