HL-2A装置相衬成像系统的安全连锁与远程监控

通过在相衬成像系统光路中引入电控安全快门控制激光输出,并使用延迟电路实现了安全快门与HL-2A放电运行的同步触发,保障了诊断系统的安全运行,安全快门时间响应为26ms,其抖动误差1ms;利用四象限传感器实现了激光束斑位置的实时监测,获得了HL-2A装置垂直和水平方向的振动数据。所发展的电控快门技术和激光实时监测系统不仅能够大幅提高相衬成像系统的安全性和可靠性,对于HL-2A/2M装置诊断系统的发展和完善也具有重要意义。

变电站继电保护室安全措施自动布置系统研制

变电站继电保护室安全措施包括“在此工作”标示牌和“运行设备”红遮布。为解决变电站继电保护室内布置安全措施时间过长的问题,提出安全措施自动布置系统方案设计,能够优化继电保护室内安全措施布置流程。该系统具有电子标示牌和电动卷帘,能够通过算法自动识别需要布置安全措施的屏柜信息,自动打开相应的标示牌和红遮布,完成继电保护室内安全措施的布置。经试验证明,该系统将继电保护室内安全措施布置时间降低至2 min以内,有效提高安全措施布置效率。

提高外场脉冲激光光斑测量距离的有效方法

介绍了提高外场脉冲激光光斑测量距离的两个关键技术 :CCD电子快门预测和背景相减技术 ,并给出了提高白天外场脉冲激光光斑的测量距离的试验效果 ,在激光制导武器系统和激光告警系统的研制中都有重要的意义。影响白天外场对脉冲激光光斑的测量距离的主要原因是激光光斑被淹没在阳光照射的背景里 ,不能提取光斑图像。设法让电子快门的触发脉冲在每个激光脉冲到来前的固定时间间隔产生 ,保证CCD捕捉到光斑的全部能量 ,从而可以使CCD输出最亮的光斑图像。另一方面 ,在激光没有照射时 ,采集一帧图像作为背景 ,让激光照到靶板后的图像与背景图像相减 ,结果只在光斑照到的位置处有不同。在相减后的图像中 ,使激光光斑突出。

全帧型CCD数码相机曝光时间的精确控制

提出一种全帧型CCD数码相机曝光控制方案.在测量机械快门机械延时的基础上,控制CCD触发脉冲TRG和机械快门的控制时序,使得带电子快门的CCD相机,在机械快门的配合下,CCD的感光区都能按各种设计要求的曝光时间精确曝光,从而有效的提高了照片的分辨率.该方法设计简单,不需要额外的硬件电路,可以广泛应用于带机械快门的CCD数码相机曝光时间的精确控制中.

CCD摄像机全自动调光系统

在CCD摄像系统中,利用电子快门和可变光阑有机结合,在单片机控制下实现全自动调光,不仅扩大了调光的动态范围,而且可有效地控制对运动目标摄像时产生的像移,其最大像移控制在0 0024mm。这些方法应用到使用空间受到限制的小型电视摄像系统中具有现实意义。

基于驱动时序控制CCD曝光时间的设计与实现

针对不带电子快门的帧转移型面阵CCD成像探测器,提出了一种全新的,通过驱动时序控制CCD曝光时间的方法。基于Sarnoff公司的高性能背照式帧转移型面阵CCD传感器,通过软件控制驱动时序信号,将一帧之内多余时间段的电荷迅速排放掉。在系统帧频为100 fps时,测量了曝光时间分别为2、4、6,9.96 ms(全曝光)条件下CCD的输出信号幅值变化情况,并利用Matlab对连续输出100帧图像的平均灰度值进行分析计算。结果表明:该方法有效地实现了CCD曝光时间的控制,且仅通过软件调节,易于实现,可以广泛应用于不带电子快门的帧转移型面阵CCD成像器件。

用于目标跟踪的大视场CCD相机自动调光方法及实现

针对用于目标跟踪的大视场CCD相机的特殊结构,为了获得高质量图像,提出了一种基于电子快门无级调节的自动调光方法,即通过实时调整CCD相机的曝光时间来实现快速、高精度调光。文中提出了多区域灰度加权的图像灰度均值提取方法,消除了因大视场CCD相机背景图像数据过多而给自动调光带来的影响。系统采用FPGA内置RAM,通过乒乓缓存策略保证调光算法的实时性。通过对CCD相机的辐射定标和外景成像实验表明:该调光方法在辐亮度为25.697～260.548W/m2.sr区间内具有良好的图像质量,不仅满足调光速度快、实时性好、适应性强的要求,而且与无调光模式工作状态比较,CCD相机的动态范围增大了20倍,满足调光范围宽的要求。

采用外触发方式实现CCD摄像机的全自动调光控制

针对传统的CCD摄像系统自动调光方法在工程使用中存在的不足,提出了一种新的CCD摄像系统的全自动调光方法。该方法采用外触发电子快门和可变光阑相组合的方式进行调光,外触发电子快门调光为主,可变光阑调光为辅。采用外触发方式实现CCD摄像机的电子快门时间调节,由单片机控制电机调节可变光阑的通光口径,以使像面照度适中。由图像目标区域的均值电平获得反馈控制量,从而实现最佳全自动调光。Matlab仿真结果表明,与传统调光方法相比,新型调光方法拍摄的图像更清晰,对比度更高,目标层次也更加明显,对应的直方图分布更宽广且更均匀,功率谱幅值也更高,达到7.5 dB以上,可满足现代CCD摄像系统的最佳全自动调光要求。

高速小目标成像系统中的探测器选型问题

探测器作为成像系统设计的"眼睛",其性能直接关系到成像系统的优劣。以高速小目标成像系统为例,介绍了实际应用中探测器选型的方法。以一特定系统为例,重点从探测器扫描方式,探测器结构及信噪比等方面做了详细介绍,并最终确定Kodak的KAI-4021作为该系统的选择。在实际的系统设计中,探测器的选择还综合考虑了许多其他因素,未在文中详述。

基于电子快门实现CCD曝光量无级调节技术

为了在景物照度变化条件下保持图像特定目标的亮度基本恒定,提升摄像测控系统的性能,提出了CCD电子快门配合分档光圈实现曝光量无级调节的自适应控制方法。该方法针对光圈换档和电子快门动作在延时性能上的显著差异,将光圈换档对光通量的粗调和电子快门时间的精调两者实时配合,来控制曝光量,算法的实际运用需要通过实验建立光圈换档动力学模型。

电视测角仪控制CCD曝光量抑制背景干扰的方法

针对电视测角仪所探测的目标背景亮度变化大,导弹目标可能被背景淹没的问题,提出了固定光圈加电子快门控制CCD曝光量,使CCD只对导弹目标清晰成像,最大限度地抑制背景的方法;介绍了CCD曝光量和电子快门的控制原理;给出了电子快门控制电路框图和控制算法。实验结果表明,采用该方法的电视测角仪具有非常好的抗背景干扰能力。

大孔径静态干涉成像光谱仪曝光时间控制技术

为了克服不带电子快门的CCD成像探测器曝光时间无法控制的问题,提出了改变驱动时序的设计方法.在帧频确定的情况下,通过在水平读出之后增加电荷释放状态,将一帧之内多余时间段的电荷迅速排放掉,可以有效地控制CCD曝光时间,并克服CCD最小曝光时间为水平读出时间的问题.实验结果表明,大孔径静态成像光谱仪系统的抗饱和性能得到了很好的改善且此方法的非线性度为4.61%.

异步触发CCD摄像机电子快门的预测方法和实现

用激光回波脉冲控制电子快门来操纵摄像机的曝光时间,是抑制背景噪声的一种有效方法。 提出了异步触发摄像机电子快门的预测方法,并将它应用在激光光斑的捕捉和测量中,提高了光斑图像的信噪比。该方法适用于测量经过编码后的远距离激光脉冲光斑,为应用电视摄像机捕捉有规律的瞬态存在的目标提供了一个途径。

阀板式电子膨胀阀研究

对锥阀结构的电子膨胀阀的流量特性进行了分析,在此基础上,提出了一种阀板式电子膨胀阀的结构设计,并对其进行分析.能够很好地改善流量特性,并具有低泄漏、高线性度的优点.这为流量精确控制提供了基础,对于提高空调系统性能至关重要,对空调系统的舒适性和节能性具有现实意义.

生物超弱发光采集系统及控制电路设计

生物超弱发光是生物系统在生命活动中的微弱发光现象。为了准确测量生物超弱发光,设计了一种用于生物超微弱发光的专用采集系统。系统的激发光源由单只大功率LED及光学系统构成,用压控恒流源调整LED光照强度,通过电子快门精确控制光探测器的采集时间。测量金心吊兰叶片的延迟发光结果表明,该系统测量精度高、重复性好。

基于CPLD的带电子快门功能线阵CCD驱动电路设计

分析东芝公司TCD1304AP型线阵CCD工作原理,针对精密测量领域中测量精度与测量速度的矛盾,提出一种基于CPLD技术的带电子快门功能线阵CCD驱动电路的设计方案。仿真结果表明,该方案有精度高、速度快、实时在线检测等优点。

面阵探测器KAI-04022驱动电路设计与实现

介绍了行间转移CCD芯片KAI-04022的工作原理,根据芯片自身的特点设计了驱动电路。首先,按照信号电平状态多少把驱动信号分为两电平信号和三电平信号两种类型,利用二极管钳位电路和MOSFET驱动器实现两电平信号的输出,而三电平信号的实现是利用AFE芯片AD9920A产生弱驱动能力信号,此信号在压控恒流源电路提供的偏置电流作用下,经过电流型反馈放大器组成的同相射随电路放大输出,为CCD芯片提供驱动。实验结果表明,像素时钟为40 MHz时,水平驱动信号的上升沿为4ns,幅度为4.2V,三电平驱动信号的2个上升沿均为50ns,电子快门信号发生电路能够在基底电压的基础上产生幅度为48V、脉宽为4μs的电压脉冲。各驱动电路产生的信号均满足要求,能够为行间转移CCD提供驱动。

摄像机CCD与CMOS关键技术分析

分析了摄像机CCD的高速电子快门、空间偏置技术,以及CMOS的提高灵敏度、降低噪声技术。

电子程序快门“888”机械部分动力学分析

本文对典型的电子程序快门“８８８”快门进行了动力学分析，绘出了曝光时间与叶片转角关系的求解方法，最后从理论上得到了该快门开启曲线─—开门时间与光圈值的对应关系。

高速面阵CCD KAI-01050功率驱动电路设计

KAI-01050是KODAK公司生产的最高帧频可达120 f/s的高速面阵CCD。针对其驱动信号特点,详细介绍CCD各部分功率驱动电路设计。此CCD功率驱动电路的难点包括40 MHz高速水平转移和复位时钟驱动、三电平阶梯波形垂直转移时钟V1和高压脉冲电子快门信号驱动设计。利用高速时钟驱动器ISL55110和钳位电路实现了高速水平转移时钟的驱动;利用两个高速MOSFET驱动器组合的方案,实现了三电平阶梯波形垂直转移时钟V1的驱动;利用两个互补高速三极管轮流开关工作实现了高压脉冲电子快门信号的驱动。对部分重点电路进行了仿真验证,并通过测试验证了设计的驱动电路满足高帧频面阵CCD KAI-01050的各项驱动要求。