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一种基于CCD的卷绕机对齐度测量补偿方法
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作者 罗小军 孙高磊 《科学技术创新》 2024年第9期22-25,共4页
采用CCD实现电芯对齐度检测,设计了一种动态补偿的方法,解决了卷绕机电芯生产过程中因为电芯多层卷绕厚度变化,导致图像成像解析度变化测量结果产生偏差的问题。通过实际验证,结果表明该方法能够有效地提升CCD测量结果同三次元的相关性,... 采用CCD实现电芯对齐度检测,设计了一种动态补偿的方法,解决了卷绕机电芯生产过程中因为电芯多层卷绕厚度变化,导致图像成像解析度变化测量结果产生偏差的问题。通过实际验证,结果表明该方法能够有效地提升CCD测量结果同三次元的相关性,将GRR提升到10%以内。 展开更多
关键词 卷绕机 解析度补偿 CCD
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CCD满阱自动化检测系统及其在相机研制中的应用
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作者 林方 刘文清 +2 位作者 王煜 常振 司福祺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期192-203,共12页
在相机研制过程中,电路参数的每次调整都伴随着对相机输出满阱的测试,参数调整繁复,满阱测试的次数过多。为获得最佳的满阱输出性能,对电路各项参数进行精确匹配,提高满阱测试的效率,设计了一套自动化满阱性能测试平台。研究了影响电荷... 在相机研制过程中,电路参数的每次调整都伴随着对相机输出满阱的测试,参数调整繁复,满阱测试的次数过多。为获得最佳的满阱输出性能,对电路各项参数进行精确匹配,提高满阱测试的效率,设计了一套自动化满阱性能测试平台。研究了影响电荷耦合器件满阱性能的因素,建立了光子转移曲线模型,提出了一种光子转移曲线快速取点法,并讨论了模型和方法在满阱测试中的应用。搭建了包括光源系统、成像电路、和温度采集系统在内的测试平台,并完成了自动化流程的软硬件设计。将该测试平台应用于在研相机的测试,验证了平台构造和测试方法的正确性,测量精度优于±1.6%,满足科学级相机的研制使用要求。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 光子转移曲线 电路参数匹配 满阱性能 自动测试平台
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Li_(2) CO_(3)掺杂BST的制备及复合薄片的能量收集研究
3
作者 闫东献 刘军 +2 位作者 傅志鹏 乔文豪 骆英 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第12期1403-1410,共8页
将水基流延技术与低温烧结陶瓷技术相结合,用于BST挠曲电陶瓷的研制和能量的收集。为了降低BST的烧结温度,在BST水基流延浆料中添加了质量分数1%~4%的Li_(2) CO_(3),将浆料流延成薄片后进行烧结。研究了Li_(2) CO_(3)掺杂量对烧结温度... 将水基流延技术与低温烧结陶瓷技术相结合,用于BST挠曲电陶瓷的研制和能量的收集。为了降低BST的烧结温度,在BST水基流延浆料中添加了质量分数1%~4%的Li_(2) CO_(3),将浆料流延成薄片后进行烧结。研究了Li_(2) CO_(3)掺杂量对烧结温度的影响以及BST薄片厚度对材料电性能的影响。实验结果表明,适量的Li_(2) CO_(3)掺杂能够将BST的烧结温度降低约250℃。在烧结后的薄片两面涂上银电极和适当厚度的PDMS,得到“三明治结构”的BST复合薄片,用于介电、挠曲电测试和能量收集实验。当Li_(2) CO_(3)掺杂量为质量分数2%时,300μm厚的BST复合薄片在1100℃烧结后介电性能最优,其介电常数为3200,介质损耗为0.05。而200μm厚的复合薄片表现出最高的横向挠曲电系数,达到0.24μC/m。此外,40μm厚的复合薄片表现出最好的电流输出能力,达到1.2 nA。 展开更多
关键词 掺杂 钛酸锶钡 介电性能 挠曲电性能 能量收集
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微小卫星高分辨率相机CCD焦面组件热控制
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作者 孔林 姜峰 +1 位作者 王建超 柏添 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期62-68,共7页
为了保证微小卫星高分辨率遥感器相机的成像品质,需控制焦面组件的温度水平及温度稳定性,特别是焦面CCD光学探测器件的温度控制。首先提出以相变储能与超低刚度柔性导热索相结合的焦面组件精密热控方法,对相变储能装置与石墨柔性导热索... 为了保证微小卫星高分辨率遥感器相机的成像品质,需控制焦面组件的温度水平及温度稳定性,特别是焦面CCD光学探测器件的温度控制。首先提出以相变储能与超低刚度柔性导热索相结合的焦面组件精密热控方法,对相变储能装置与石墨柔性导热索的设计及参数选取进行详细介绍;然后,建立焦面组件的热仿真模型并进行温度计算;最后,在真空环境下进行了热试验。计算与试验结果表明,焦面CCD器件长期温度为15~18.5℃,工作温升速率为0.33℃/min,具有良好的温度水平与温度稳定性;热控补偿功率≤4.8 W,约为焦面组件发热功率的1/10,可节省卫星能源消耗,验证了焦面组件热控制方法的正确性。 展开更多
关键词 相变储能 柔性导热索 精密热控 电荷耦合器件 微小卫星 空间遥感相机
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一种高分辨率面阵CCD驱动及采集电路设计
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作者 李志勇 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第2期309-313,共5页
针对高分辨率面阵CCD驱动及采集需求,研制了一种以双AD9920与FPGA为核心的CCD驱动及采集电路单元、利用AD9920硬件特性,设计了树状层次的驱动时序结构,将时序分为模式、场、垂直序列、垂直图样组四种层次。通过FPGA对各时序层次的动态... 针对高分辨率面阵CCD驱动及采集需求,研制了一种以双AD9920与FPGA为核心的CCD驱动及采集电路单元、利用AD9920硬件特性,设计了树状层次的驱动时序结构,将时序分为模式、场、垂直序列、垂直图样组四种层次。通过FPGA对各时序层次的动态组合和参数控制,建立了高内聚、低耦合的驱动时序模块,产生了精确同步的6路CCD驱动信号,实现了高分辨率图像的双通道A/D采集。通过可见光CCD成像实验表明,设计的电路达到了主要技术指标:图像分辨率为7326×5494,采集时间为1.3 s/帧,动态范围达到65.7 d B。 展开更多
关键词 高分辨率 CCD 驱动时序 AD9920 FPGA
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空间遥感相机TDI CCD积分级数和增益的优化设置 被引量:35
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作者 薛旭成 石俊霞 +2 位作者 吕恒毅 马天波 郭永飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期857-863,共7页
为了提高空间TDI CCD遥感相机的成像质量,研究了相机TDI CCD积分级数和增益的优化设置方法。分别讨论了信噪比(SNR)和调制传递函数(MTF)与积分级数的关系,指出增加积分级数能解决光能量不足问题并有效提高SNR,但同时会引起系统MTF下降;... 为了提高空间TDI CCD遥感相机的成像质量,研究了相机TDI CCD积分级数和增益的优化设置方法。分别讨论了信噪比(SNR)和调制传递函数(MTF)与积分级数的关系,指出增加积分级数能解决光能量不足问题并有效提高SNR,但同时会引起系统MTF下降;增加增益也可解决光能量不足问题,但不能改变系统的SNR和MTF,因此优化积分级数和增益可改善图像质量。采用SNR×MTF作为图像质量评价指标,对积分级数和增益设置进行了优化。数值计算结果表明:在给定的相机参数下,当卫星俯仰角速度为0.005(°)/s,曝光量为饱和值的1/66时,积分级数选为44级,增益设置为1.5可获得较好的图像质量。 展开更多
关键词 TDI CCD 信噪比 调制传递函数 增益 积分级数 优化
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基于CPLD的线阵CCD光积分时间的自适应调节 被引量:38
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作者 谷林 胡晓东 +1 位作者 罗长洲 徐洲 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1533-1537,共5页
在分析SONY公司的ILX5 33K型CCD驱动时序的基础上 ,设计了单片机控制下的光积分时间自适应调节系统 选用CPLD器件作为硬件设计载体 ,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述 采用MAX +PLUSⅡ软件对所做的设计进行了功能仿真 ,并... 在分析SONY公司的ILX5 33K型CCD驱动时序的基础上 ,设计了单片机控制下的光积分时间自适应调节系统 选用CPLD器件作为硬件设计载体 ,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述 采用MAX +PLUSⅡ软件对所做的设计进行了功能仿真 ,并针对ALTERA公司的CPLD器件EP1K5 0进行了RTL级仿真及配置 系统测试表明 。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 CCD 复杂可编程逻辑器件 CPLD 驱动时序发生器 光积分时间 自适应调节 单片机
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CCD与CMOS图像传感器辐射效应测试系统 被引量:36
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作者 李豫东 汪波 +2 位作者 郭旗 玛丽娅 任建伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2778-2784,共7页
研制了中荷耦合器件(CCD)与互补金属氧化物半导体有源像素图像传感器(CMOS APS)辐射效应测试系统,用于研究CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应并准确评估器件的空间辐射环境适应性.该系统采用光机电一体化结构设计,包括光电响应性... 研制了中荷耦合器件(CCD)与互补金属氧化物半导体有源像素图像传感器(CMOS APS)辐射效应测试系统,用于研究CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应并准确评估器件的空间辐射环境适应性.该系统采用光机电一体化结构设计,包括光电响应性能检测、光谱检测、控制及数据处理3个分系统,可对器件的光电响应性能、光谱特性进行全面的定量测试与分析.系统的光谱分辨率为1 nm,工作波段为0.38~1.1 μm.目前,该系统与新疆理化所现有的辐照装置结合,构成了光电成像器件辐射效应模拟试验与抗辐射性能评估平台,已为国产宇航CCD与CMOS APS图像传感器的研制、空间应用部门的成像器件选型工作提供了多次考核评估试验.应用情况表明,该系统可定量检测与评价CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应与抗辐射性能,为深入开展光电成像器件的辐射效应研究提供了完善的试验研究条件. 展开更多
关键词 CCD CMOS APS 辐射效应 抗辐射性能
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TDI-CCD图像传感器的噪声分析与处理 被引量:51
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作者 李云飞 李敏杰 +1 位作者 司国良 郭永飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1196-1202,共7页
为提高TDI-CCD的工作性能,根据TDI-CCD器件的工作原理,较完整地分析了TDI-CCD图像的噪声组成,给出了其噪声的详细分类。TDI-CCD的噪声主要来自两个方面,一个是TDI-CCD器件本身所固有的噪声,如霰粒噪声、非均匀性噪声、暗电流噪声、固定... 为提高TDI-CCD的工作性能,根据TDI-CCD器件的工作原理,较完整地分析了TDI-CCD图像的噪声组成,给出了其噪声的详细分类。TDI-CCD的噪声主要来自两个方面,一个是TDI-CCD器件本身所固有的噪声,如霰粒噪声、非均匀性噪声、暗电流噪声、固定图形噪声、转移噪声等,另一个是TDI-CCD工作过程中的各种噪声干扰,如复位噪声和1/f噪声等。根据各种噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术,并针对KTC噪声,给出了双相关采样电路处理方式,提高了器件的信噪比,输出信噪比达到53.8 dB。 展开更多
关键词 TDI-CCD 图像传感器 暗电流噪声 KTC噪声 相关双采样
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激光辐射CCD的破坏机理分析 被引量:44
10
作者 钟海荣 陆启生 +2 位作者 文铁峰 刘泽金 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期537-542,共6页
研究了国内外关于激光辐照CCD及其相似材料结构导致的各种效应,特别是软硬破坏效应,给出了各种破坏的阈值及实验方式;对各种破坏机理及理论模型进行了对比分析。
关键词 光电探测器 CCD 激光辐照 破坏机理
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星上CCD成像非均匀性的实时校正 被引量:27
11
作者 王文华 何斌 +3 位作者 韩双丽 李国宁 吕增明 任建岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1420-1428,共9页
研究了时间延时积分(TDICCD)成像产生非均匀性的原因,基于两点校正算法探讨了星上图像非均匀性实时校正的可行性方案。鉴于工程一体化设计的要求,在常用的CCD时序处理器FPGA上实现了硬件实时校正。通过对相机均匀辐射定标,利用FPGA读取... 研究了时间延时积分(TDICCD)成像产生非均匀性的原因,基于两点校正算法探讨了星上图像非均匀性实时校正的可行性方案。鉴于工程一体化设计的要求,在常用的CCD时序处理器FPGA上实现了硬件实时校正。通过对相机均匀辐射定标,利用FPGA读取前32行TDICCD图像数据进行非均匀性等效灰度值(NUEDN)计算,根据工程经验,设定当NUEDN>2时对数字图像进行非均匀性实时校正。硬件实时校正结果表明,均匀辐照下NUEDN可降至0.29。实验室动态目标滚筒成像试验表明,实时校正后TDICCD推扫成像均匀光滑,满足工程需要。 展开更多
关键词 时间延时积分CCD 成像非均匀性 FPGA 两点校正法 辐射定标
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基于CPLD的可选输出CCD驱动时序设计 被引量:31
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作者 许秀贞 李自田 +2 位作者 李长乐 皮海峰 薛利军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1504-1507,共4页
在分析了CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了可选输出的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,CCD成像系统可以根据入射能量的多少及探测分辨率的需求,以单像元或像元二合一方式输出.选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使... 在分析了CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了可选输出的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,CCD成像系统可以根据入射能量的多少及探测分辨率的需求,以单像元或像元二合一方式输出.选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用MaxplusⅡ对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7进行适配.系统测试结果表明,所研制的驱动时序发生器可以满足高速CCD成像仪的驱动要求. 展开更多
关键词 CCD 驱动时序 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 相关双采样(CDS)
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大面阵彩色CCD航测相机的辐射定标 被引量:32
13
作者 修吉宏 黄浦 +1 位作者 李军 李友一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1365-1373,共9页
以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增... 以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增益等因素对相机的辐射响应特性进行测量和分析。结果表明,相机R、G、B颜色通道随输入辐亮度变化的辐射响应特性并不相同,但在工作谱段范围内均呈线性变化趋势。采用最小二乘法对辐射标定数据进行拟合,一次多项式拟合结果的决定系数R2值均可达到0.999以上。当输入辐亮度不变时,相机输出图像灰度值随曝光时间或CCD增益的变化呈线性变化趋势,从而为其它工作条件下辐射响应特性曲线的推演奠定了理论基础。将相机辐射响应标定结果应用于相机调光功能,成像结果表明,获得的图像亮度适中,图像平均灰度值满足调光要求。 展开更多
关键词 航测相机 CCD相机 辐射定标 Bayer阵列
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高分辨率CCD芯片FTF4052M的驱动系统设计 被引量:23
14
作者 盛翠霞 张涛 +2 位作者 纪晶 姚清华 陈俊江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期564-569,共6页
CCD芯片的驱动系统是数字航测相机的核心部分,它关系到整个相机的性能和技术指标。介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4052M的内部结构和驱动时序,采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路并应用于数字航测相机系统,其中包括驱动电路的时序设... CCD芯片的驱动系统是数字航测相机的核心部分,它关系到整个相机的性能和技术指标。介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4052M的内部结构和驱动时序,采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路并应用于数字航测相机系统,其中包括驱动电路的时序设计和所需偏置电源的设计。集成芯片SAA8103为驱动CCD芯片提供脉冲信号,与TDA9991协调工作产生CCD垂直行驱动时钟,与74ACT04芯片配合产生驱动CCD芯片的水平像素转移时钟。实验结果表明,此CCD驱动系统采用大规模专用集成芯片进行设计,具有性能好,功耗低,体积小的优点,能够输出两路CCD电压信号,数据输出速率达2帧/s,满足了数字航测相机系统的设计要求。 展开更多
关键词 FTF4052M芯片 CCD驱动电路 脉冲产生器 水平像素转移时钟 垂直行转移时钟
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空间相机大功率CCD器件的热设计与热试验 被引量:19
15
作者 陈立恒 李延春 +3 位作者 罗志涛 董吉洪 王忠素 徐抒岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2117-2122,共6页
对空间相机大功率CCD器件进行了热设计以解决其散热问题,为了验证热设计的合理性进行了CCD焦面组件的热试验。首先,介绍了以传导为主要散热措施的CCD器件热设计方案,CCD器件的热量主要通过热管传递到冷源;然后,针对整个焦面组件进行了... 对空间相机大功率CCD器件进行了热设计以解决其散热问题,为了验证热设计的合理性进行了CCD焦面组件的热试验。首先,介绍了以传导为主要散热措施的CCD器件热设计方案,CCD器件的热量主要通过热管传递到冷源;然后,针对整个焦面组件进行了试验规划,特别对模拟冷板进行了专门设计;最后,在真空环境下进行了综合试验。试验结果显示,功耗为10W的CCD器件连续工作70min,在12℃冷源的情况下,能够控制焦平面器件的温度<35℃。该试验验证了CCD焦面组件热设计的合理性,并为焦面组件热分析计算模型修正提供了依据。 展开更多
关键词 空间光学 空间相机 CCD 热设计 热试验
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测绘相机焦平面CCD交错拼接中重叠像元数计算 被引量:18
16
作者 郭疆 龚大鹏 +2 位作者 朱磊 孙继明 邵明东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1251-1257,共7页
针对采用焦平面CCD交错拼接方式的测绘相机会由于存在交会角而产生视场拼接漏缝问题,本文在考虑交会角和相机无侧摆的前提下提出了一种焦平面CCD重叠像元数算法。首先,根据测绘相机成像原理建立了前视相机成像模型,分析了产生视场漏缝... 针对采用焦平面CCD交错拼接方式的测绘相机会由于存在交会角而产生视场拼接漏缝问题,本文在考虑交会角和相机无侧摆的前提下提出了一种焦平面CCD重叠像元数算法。首先,根据测绘相机成像原理建立了前视相机成像模型,分析了产生视场漏缝的原因。接着,推导出在CCD数量为奇数和偶数两种不同拼接形式下的地面视场重叠及漏缝大小的数学表达式,进而得到了不产生漏缝时CCD片间最小重叠像元数计算公式,并对误差进行了分析。最后,将该算法应用于工程算例,并对比了地球曲率对计算结果的影响。通过算例得到了各CCD片间视场漏缝及最小重叠像元数,其最大值分别为1 141.491μm,115个。应用本文方法可以近似计算应用交错拼接法的测绘相机焦平面前后排CCD的最小重叠像元数,误差小于1pixel。 展开更多
关键词 测绘相机 焦平面 CCD 交错拼接 重叠像元数
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电子倍增CCD星相机的设计 被引量:23
17
作者 何家维 何昕 +2 位作者 魏仲慧 耿玉芝 王一凡 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1396-1403,共8页
针对导航领域对星相机的性能要求,通过在星相机中应用新型的电子倍增CCD(EMCCD),设计一种探测能力强、数据更新快的成像系统。说明了EMCCD工作原理,分析了EMCCD信噪比,介绍了基于TC285电子倍增CCD的星相机的设计方案,给出了CCD驱动电路... 针对导航领域对星相机的性能要求,通过在星相机中应用新型的电子倍增CCD(EMCCD),设计一种探测能力强、数据更新快的成像系统。说明了EMCCD工作原理,分析了EMCCD信噪比,介绍了基于TC285电子倍增CCD的星相机的设计方案,给出了CCD驱动电路、视频信号处理电路以及时序控制器的设计。用模拟拍星实验和实际拍星实验验证了所设计的相机的性能,同时对相机的应用进行了初步分析。通过分析实验图像的信噪比说明了设计的星相机具备在积分时间8ms以内探测6等星的能力,且其图像数据更新频率可达10frame/s,满足用短积分时间进行快速星光成像的要求。 展开更多
关键词 电子倍增CCD CCD星相机 微光探测 TC285
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CCD图像传感器降噪技术的研究 被引量:103
18
作者 佟首峰 阮锦 郝志航 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第2期140-145,共6页
根据 CCD输出噪声的特点 ,CCD视频处理电路的目的是消除 KTC噪声 ,抑制低频噪声和宽带白噪声。文中分析了三种抑制噪声的方法 ,相关双采样法、双斜积分法、开关指数滤波法。这三种方法都是在一象素周期内进行前后两次采样 (或积分 ) ,... 根据 CCD输出噪声的特点 ,CCD视频处理电路的目的是消除 KTC噪声 ,抑制低频噪声和宽带白噪声。文中分析了三种抑制噪声的方法 ,相关双采样法、双斜积分法、开关指数滤波法。这三种方法都是在一象素周期内进行前后两次采样 (或积分 ) ,系统的输出为两次采样之差 ,从而获得视频信号。文中不仅介绍它们的工作原理、推导噪声传输函数 ,而且详细分析各自的特性。 展开更多
关键词 CCD 复位噪声 相关双采样 信噪比 图像传感器
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DSP技术在线阵CCD测量系统中的应用 被引量:23
19
作者 李为民 邢晓正 +1 位作者 戴礼荣 胡红专 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期183-185,共3页
本文介绍数字信号处理器DSP在线阵CCD信号实时采集与处理系统中的应用。测量系统采用CCD传感器光采样与ADC数据采集、DSP数据处理三级流水线结构。结合AD采样技术 ,充分发挥DSP处理器片内存储器容量大、快速灵活运算能力的特点 ,使用DS... 本文介绍数字信号处理器DSP在线阵CCD信号实时采集与处理系统中的应用。测量系统采用CCD传感器光采样与ADC数据采集、DSP数据处理三级流水线结构。结合AD采样技术 ,充分发挥DSP处理器片内存储器容量大、快速灵活运算能力的特点 ,使用DSP片内双数据缓冲区交替对CCD进行信号采集和数据处理 ;在进行数据处理过程中 ,DSP以中断方式读取AD采样结果。 展开更多
关键词 DSP 数据采集 数据处理 CCD 数字信号处理器 电荷耦合器件
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足部三维测量系统中CCD传感器的全局标定 被引量:16
20
作者 刘国忠 王伯雄 +3 位作者 史辉 罗秀芝 张明照 王瑞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1124-1129,共6页
介绍了足部三维形貌测量系统的原理以及利用测量系统已有的一维运动机构和专用标定组件对测量系统所有CCD进行全局标定的实用方法。建立了基于光平面坐标系、标定坐标系、一维运动机构坐标系和CCD图像坐标系的测量系统模型;在测量系统... 介绍了足部三维形貌测量系统的原理以及利用测量系统已有的一维运动机构和专用标定组件对测量系统所有CCD进行全局标定的实用方法。建立了基于光平面坐标系、标定坐标系、一维运动机构坐标系和CCD图像坐标系的测量系统模型;在测量系统一维运动机构的控制下,光平面分别对标定组件中两个斜面进行扫描,求取两个斜面上扫描线在光平面坐标系中的交点坐标,并根据光平面坐标系中交点坐标和CCD图像坐标系中交点坐标的对应关系,采用坐标映射方法建立光平面与CCD图像坐标系之间的坐标转换关系;确定了基于坐标系之间转换参数的优化目标函数,并根据标定块的标称值和实际测量结果,利用POWEL直接优化方法对坐标系之间的转换参数进行了优化。测量结果表明,单个CCD重复测量误差<0.062 5%;4个CCD测量值相对误差<0.365%。实验结果表明,所述全局标定方法减小了一维运动机构、光平面和足支撑玻璃平板之间安装调节误差以及CCD等器件非线性带来的影响,且简便、实用、不需要其它精密标定仪器,可以对测量系统进行现场标定。 展开更多
关键词 三维测量 足型 全局标定 坐标映射 非线性优化
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