行间转移型CCD相机的Smear现象研究

行间转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用,但它们生成的图像通常都会存在smear现象。分析了smear现象形成的机理,并提出了两种解决smear现象的方法,通过试验验证了该方法的有效性。

一种基于改进三帧差分和ViBe算法的运动目标检测算法

近几年提出的ViBe算法具有运算速度快,目标提取准确率高的特点,但是它对光照的突然变化也非常敏感,而且由于它的模型初始化的方式,也容易形成"拖影"现象。文中先通过引入传统三帧差分算法难以提取出完整的目标轮廓这一问题,提出一种结合边缘检测的改进三帧差分算法。该算法在提取出完整的运动目标的同时不会附加冗余的边缘信息。然后将该算法引入到ViBe算法中,使2种方法结合,一方面消除"拖影"现象,另一方面可以自适应地选择检测的方法,以消除光照突变造成的影响。试验结果表明,该改进算法是一种适应性强、鲁棒性高的运动目标检测算法。

基于电流偏差补偿模型的SICM自适应控制

扫描离子电导显微镜(SICM)能够在非接触条件下获取样品表面纳米级形貌特性信息,可以在生理液态环境下实现对活体细胞等柔软样品无损成像。但是通过前期大量实验结果,发现在使用连续扫描模式时SICM扫描图像存在"拖尾"现象,导致图像失真,并限制了扫描成像速度。针对这一问题,结合SICM成像原理进行分析,得出电流逼近曲线高度非线性是产生这一现象的主要原因,并提出一种基于电流偏差补偿模型的SICM自适应控制方法。主要思想是建立电流偏差补偿模型,利用上一行扫描高度数据作为先验知识预测当前扫描点位置,并输入补偿模型得到新的电流偏差作为系统被控量。最后分别用新旧控制算法对标准栅格扫描图像进行成像效果对比,实验结果验证了该算法在一定扫描速度范围内能够有效地解决"拖尾"现象,明显减小图像失真,为进一步提高SICM系统成像质量和成像速度提供了一种有效的技术方法。

基于FPGA的高清视频采集系统设计

设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)视频采集与显示系统,该系统以Xilinx公司Spartan6系列FPGA作为控制芯片,采用500万像素级别CMOS摄像头OV5640作为前端数据源,能够采集全高清视频信号;为了解决由于高速大容量视频数据缓存容量和速率不足导致的拖影现象,该系统采用了一块Micron公司4Gbit容量的DDR3 SDRAM作为缓存介质,再结合乒乓操作,能妥善解决高速大容量数据的缓存问题;该系统选用Silion Image公司的SiI9134作为HDMI接口芯片,能有效支持全高清视频信号输出。该系统可应用于军用监控系统、民用多媒体系统以及医学等领域。