线阵CCD测量高速弹丸图像信息处理研究

针对线阵CCD测量飞行弹丸着靶位置的图像信息处理问题,研究了线阵CCD在动态测量中的图像处理方法,包括噪音点剔除、图像平滑、边缘识别等。结合所采集到的实弹弹丸图像信息,分析弹丸图像的特点,利用帧相减、插值平滑算法,寻找弹丸图像边缘特征;为了提高系统测量精度,提出三次样条插值方法对弹丸图像边缘进行亚像素级细分,提高图像边缘检测精度,并通过实弹采集与处理,测量精度可达0.2个像素。

用基于DSP的线阵CCD实现二维图像信号采集的系统设计

对光电转换系统,尤其是采集信号的后处理进行了研究。介绍了在光电精密数据采集处理中通过DSP用硬件实现对CCD信号的采集和处理过程。给出了对CCD信号进行边缘识别的微分算法和将线阵CCD信号进行组合,恢复出二维图像信号的算法。同时还给出了详细的硬件处理电路。重点介绍了DSP与F IFO的数据传输、DSP与U SB的接口电路。解决了一般情况下系统无法做到的用线阵CCD实现二维图像信号复原的问题。通过实验,证明了该方法的有效性。线阵CCD信号是以若干线段的形式存在的,特别适用于激光雕刻机图像采集系统,应用前景广阔。

基于线阵CCD高速目标信号提取

根据信号检测与提取的理论,结合所采集到的实弹弹丸图像信息,提出了一种利用互相关图像法提取目标信号的改进算法。实验表明,互相关图像法对于高速目标信号的提取有大幅的提升,使得相关算法有更广泛的应用范围。

线阵CCD高速弱小目标提取算法

针对线阵CCD立靶测试系统采集到的弹丸图像背景复杂、目标信号弱及信噪比低等问题,文中基于动态背景特性及弹丸图像特征,利用双模板复杂度分析方法,建立了图像加权信息熵处理模型,对图像背景进行抑制并增强弹丸信号;提出基于复杂度的自适应门限分割算法,利用最小二乘法构建灰度分布模型,分割并处理信息熵差值图像.对实弹测试图像进行了检测,检测结果表明,文中算法准确有效的提取出线阵CCD图像中的高速弱小目标,为复杂背景下高速弱小目标的提取提供了一种有效的方法.

基于DM642的高速图像识别系统设计

开发了一种基于数字信号处理器(DSP)TMS320DM642的嵌入式高速图像识别系统。该系统实现了对每帧1024×1500像素的黑白图像的高速采集处理,速度最高可达到每秒5帧。硬件主要包括线阵CCD传感器、DSP处理器(TMS320DM642)、处理电路等3个部分。阐述了CCD采集工作原理和TMS320DM642处理器的工作原理,以及DSP处理系统的硬件设计及驱动管理。介绍了图像识别的算法结构及流程图。

ORBIS测径系统在高速线材轧机上的应用

从系统结构、工作原理、软件功能等方面分析了旋转式光学线材测径系统。该系统在微处理器控制下 ,光学头围绕高速行进中的赤热线材转动 ,将线材直径的阴影成像在固体摄像机的线性CCD图象传感器上 ,通过光电转换 ,获得高精度的线材横截面的冷态 (2 0℃ )尺寸。介绍了该系统的线材横截面图像显示、信息存储、数据分析、自测试和校验等功能。对其提出了进一步改进的设想 ,以增强系统的性能。

非球形降水粒子测量模型的初步研究

针对非球形降水粒子测量和雨滴体积重建的问题,首先讨论雨滴形状模型,认为BC模型(the model of Beard and Chuang)能准确地反应雨滴形状,并将雨滴按照等效尺度大小建模。然后结合降水粒子的图像扫描探测技术,分析线阵CCD对非球形降水粒子的扫描过程和粒子尺度、下落末速度的测量计算模型,并提出一种新的雨滴体积计算方法;为验证体积计算模型的有效性,选择CCD扫描频率30 k Hz、像元数1024×1024,采样区域面积100 mm×100 mm对3 mm雨滴进行扫描仿真,体积仿真结果与BC模型积分体积对比,其误差约为0.2%左右。结果表明,当粒子产生倾斜角时,需要对正、侧面投影分情况进行讨论。在此基础上,对测量模型中可能存在的误差进行探讨,并讨论了相关减小误差的方法,以期对下一步进行雨滴体积计算模型实验室实测数据的验证及其他相关研究做指导。

线阵CCD图像减影技术实现抛射物体轨迹实时检测

为对抛射物体的运动进行分析 ,克服使用高速录像并逐帧分析像片图像的方法需要较长的后期分析时间 ,不便于对结果进行自动快速分析的缺点 ,论文基于抛射物体的运动学规律 ,通过在抛射曲线上的两个固定点的高度和跨越时间的检测 ,获得了抛射物的初始角度和初始速度。对高度和时间的检测 ,采用了线阵电荷耦合器件 (CCD)为图像传感器进行摄像并采用图像减影的方法识别抛射物体。在对系统进行静态标定的基础上 ,在抛射架上进行了抛射实验检测。用该文提供的方法和用录像检测方法对不同条件下的初始发射角和初速度进行检测 。