变像管扫描相机实时图像数据读出系统的设计

变象管扫描相机是用来记录和研究一切纳秒到飞秒发光现象必不可少的手段;而智能化和计算机实时图象处理已成为高速摄影仪器发展的一个主要方向。数据读出系统是一个以微计算机为主体,对变象管扫描相机输出荧光屏上的二维条纹图象进行实时采集、分析和处理的图象数据解析系统。     

磁共振成象数据在486微机上的处理

把BRUKER磁共振成象(MRI)数据传输到486高档微机上后,经过一系列适当的编程处理,可在微计算机上进行数据压缩和文件格式转换,借助当前的通用图象处理软件系统,可进行图象的校正、增强、编辑、合成等处理,非常有效地扩展一般NMR成象谱仪图象处理软硬件的系统功能.另外,本方法也可用于其它类似谱仪的处理,使普通NMR谱仪用户的添加成象设备后所面临的计算机软硬件系统图象处理功能不足的问题得到解决.     

多窗口二维实时图象读出系统软件设计

智能化及数字图象分析处理技术已成为开发高级高速摄影及测量仪器的重要途径。本文中作者按照软件工程的观点,以现代窗口软件为基础,对我们研制的新型皮秒扫描相机的多窗口二维图象读出系统软件,从基本设计思想、系统组织结构以至具体实现细节作了阐述,与传统一维图象读出系统软件相比,该系统由于以窗口管理为基础,具有多窗口功能并综合了菜单驱动系统及其它一些高级软件策略;可在二维(甚至三维)空间对研究对象的性态作出定量的测量分析;具有实时性强等特点,在高速摄影领域将得到广泛的应用。     

高时间分辨的二维空间成象技术研究

对惯性约束聚变靶丸芯部诊断的测量仪器要求具有10ps的时间分辨,为了满足此要求,采用多针孔线阵配X光条纹相机,由多个针孔的一维条纹图象的数据,利用图象处理技术重建出二维图象,由此获得一项高时间分辨的二维空间成象技术(MIXS).此技术利用现有的设备获得比X光分幅相机高得多的时间分辨的二维图象.利用此技术可获得研究激光聚变内爆过程所需的时空图象,并可以对压缩过程的对称性进行研究.     

BWS—5KⅡ型变象管皮秒扫描相机

本文介绍一种带有读出系统的变象管皮秒扫描相机。改进了光学系统,提高了可探测灵敏度达到10~(-12)J/cm~2,扩展了变象管的光谱响应范围从4000A～8500A,扩大了相机的使用范围,有三种可更换的扫描插件:扫描速度从45mm/ns到0.04mm/ns,复盖皮秒、纳秒和毫秒范围。实时图象解析数据读出系统具有64窗口,512×64点阵象元的微机软硬件处理系统,有绘图仪、打印机、磁带记录外部设备并备有与其它计算机相联接的接口,以便进行计算机处理。     

视频图象分析处理系统应用研究

本文描述了一种基于视频图象的分析处理系统,结合工程应用实践,提出利用微机终端显示器作为象框坐标测量器,实现对视频图象的分析处理.不仅具有丰富的数字图象处理功能,还可对原始图象进行增强和细分等处理.     

一个通用的智能化的一维CCD图象读出系统

本文介绍一个通用的,智能化,CCD图象读出系统,它具有一些同类系统所不具备的特点,例如用外接通用示波器作为显示设备并用软件产生光标,从而省去了这类系统中的电视监视器或内设的专用示波器及其控制电路,但却具有同样的功能,如光标所在点的坐标读出,对曲线的某特定点或特定部分的特别处理(如位移、扩张和平滑等,此外,该系统不仅具有同类系统常有的累加、平均和完整的算术运算功能,而且还具有某些较高级的数学运算能力,例如多种平滑计算和对输入图象作为时间序列进行指数加权平均等 该系统用于高速摄影时,可对条纹图象,瞬时光谱等进行读出和处理 文中叙述了这些领域中的应用结果。     

用于条纹相机的计算机图象读出系统

针对条纹相机的使用要求研制了一套计算机图象读出系统,其特点是采用了积分时间可变的单次外同步CCD,保证了对瞬时结果的准确读出,从而可进行绝对测量;软件上采用WINDOWS编程,界面规范清晰易操作,数据处理充分考虑了条纹相机的使用特点,开放性的数据结构使得处理功能的扩展十分容易。     

数字信号处理器TMS320C25构成的高速处理系统及其在声学上的应用

数字信号处理器TMS320C25的运算速度比通用PC机(XT,AT,286,386)高2—3个数量级,而且有很多适合于信号处理使用的指令,因此在声学工程中获得广泛应用,如频谱分析、数字滤波、语言信号处理、图象处理、声学测量仪器等.本系统还具有数据采集.软硬件开发、方案的实时模拟和高速运算等功能.本文介绍了它们的构成原理、功能特点和使用中的一些问题.     

用于团簇碰撞研究的多路多道谱数据在线获取与处理系统

开发成功了基于ISA总线的智能高速AD数据采集接口电路。在一台PC微机中,可以同时使用多个该接口电路而不占用更多的PC机内存空间。在显示和处理数据时,数据采集速度不受影响。在Windows环境下开发成功了配套软件。用此接口电路构成了多路多道能谱数据获取与在线处理系统,并已成功地应用于微团簇与固体相互作用的实验研究中。     

A novel method of high resolution imaging through random perturbation wave front

A novel method is proposed for eliminating the effect of the traditional optical aberration on high resolution imaging by random perturbation wave front and digital image processing. A random phase mask, whose phase spectrum fluctuation is accordant with Kolmogorov distribution, is positioned near the aperture stop of optical system, making the optical aberration image become random perturbation image, that is, the intermediate image. The blind deconvolution algorithm based on maximum-likelihood estimation technique is used to restore the intermediate image acquired by a digital detector. The effects of optical aberrations and the noise on the restoration image are explored. To demonstrate the validity of the method proposed, the computer simulation and laboratory experiments are carried out for the imaging of the optical system with primary aberration. The results have shown that the present method is well suited for effectively improving the imaging quality of the optical system with certain aberration, thus making the optical system resolution close to or reach the diffraction-limit of the optical system.     

数字式光测胶片图像自动分析系统

介绍数字式光测胶片图像自动分析系统。该系统在数字图像处理与分析的基础上,完成基于光测胶片序列图像的高精度运动测量。还介绍该系统采用的主要数字图像分析技术与目标跟踪预测技术。     

A novel chaos-based image encryption algorithm using DNA sequence operations

An image encryption algorithm based on chaotic system and deoxyribonucleic acid (DNA) sequence operations is proposed in this paper. First, the plain image is encoded into a DNA matrix, and then a new wave-based permutation scheme is performed on it. The chaotic sequences produced by 2D Logistic chaotic map are employed for row circular permutation (RCP) and column circular permutation (CCP). Initial values and parameters of the chaotic system are calculated by the SHA 256 hash of the plain image and the given values. Then, a row-by-row image diffusion method at DNA level is applied. A key matrix generated from the chaotic map is used to fuse the confused DNA matrix; also the initial values and system parameters of the chaotic system are renewed by the hamming distance of the plain image. Finally, after decoding the diffused DNA matrix, we obtain the cipher image. The DNA encoding/decoding rules of the plain image and the key matrix are determined by the plain image. Experimental results and security analyses both confirm that the proposed algorithm has not only an excellent encryption result but also resists various typical attacks.     

带宽对强光束非线性成像的抑制效应

 宽频带激光驱动器中光束的传输与常规的窄带系统有很大区别。数值分析了宽带激光的成像这一非线性传输现象，并与窄带激光的成像特性进行了比较，发现宽带激光的热像位置和窄带激光基本相同，但宽带激光的热像强度比窄带激光低很多，说明宽带激光能很好地抑制非线性成像的形成。此外，通过改变脉冲啁啾和脉冲宽度两种方式分别揭示了带宽对非线性成像和光束匀滑的影响，发现不同带宽情形下热像的位置基本相同，均处于共轭位置处；热像的光强和热像处光束的调制对比度随着啁啾值的增大而降低，随脉冲宽度的增大而增大。由于受到群速度色散效应的作用，带宽能够阻碍热像的形成，并提高光束的匀滑度。     

大气湍流对光学系统图像分辨力的影响

讨论了大气湍流对空 地和地 空光学系统图像分辨力的影响。大气相关长度r0是评定大气湍流是否影响光学系统图像分辨力的主要依据。采用不同的大气湍流模型,通过计算相关长度得到了大气湍流对系统图像分辨力的影响,并对空 地与地 空系统的大气相关长度进行了计算比较。结果表明:对空 地观测系统来说,大气相关长度是大气层高度和反映大气湍流特征的C2n的函数。而对地 空观测系统来说,大气相关长度与高度几乎无关。分析了大气湍流对机载和星载光学遥感系统成像分辨力的影响。     

基于图像质量评价的手术机器人系统磁共振兼容性分析方法

为保证手术安全及操作精度,基于磁共振图像导航的手术机器人系统需具备磁共振设备兼容性. 针对这一问题,本文提出了基于磁共振图像质量评价的手术机器人系统磁共振设备兼容性分析方法,扩展了图像数据集,并结合图像信噪比、图像变化因数、磁共振图像畸变量等评价参数,逐一分析机器人系统组件通电、机器人系统运动对磁共振图像质量产生的影响,建立图像质量评价依据. 实验结果表明,该质量评价方法可充分分析手术机器人及其系统组件的磁共振兼容性,且可为医疗手术机器人系统组件的磁共振兼容性分析提供测试方法与理论依据.     

CCD尺寸测量光学系统设计原理

介绍ＣＣＤ尺寸测量光学系统的设计原理．重点分析远心光路中的像点弥散、一维光纤列阵照明系统及利用像点弥散斑评价ＣＣＤ光学系统像质的方法。给出一种ＣＣＤ测量光学系统设计实例及其像质评价结果．     

水下距离选通成像系统参数对成像效果影响的实验研究

利用自行研制的水下距离选通成像系统在实验水池中对水下靶板进行成像探测,通过改变探测激光能量和像增强器增益,研究了不同系统参数对实际成像探测效果的影响。通过对实验数据的分析,得出了只是提高探测激光能量与ICCD增益不能继续改善探测图像质量,系统参数与探测结果之间存在最优化关系的结论,为水下距离选通成像系统设计提供了有益的...     

基于成像机理的小波包变换多聚焦图像融合

由于可见光成像系统的聚焦范围有限,因而在成像过程中,除聚焦良好的物体能生成清晰的图像外,该物体前后一定距离外的所有物体都将呈现不同程度的模糊.为了获得场景内所有物体均清晰的图像,在分析了多聚焦图像成像机理的基础上,提出了一种基于小波包变换的融合方法.它是将成像系统先聚焦在一部分对象上,得到其清晰的图像;然后再将其聚焦在另一部分对象上,得到另一清晰的图像;最后把这两幅实验图像加以融合,从而获得场景内所有物体均清晰的图像.实验结果表明,基于小波包变换的融合方法能够将信号的频带进行多层次划分,对高频成分也能进一步地分解,可有效综合多聚焦图像.     

基于知识的图像分割系统及其光电混合硬件支持系统的设计

在计算机视觉中 ,图像分割是关键问题之一。文中提出了一种基于知识的图像分割系统KBISS ,KBISS是一个基于产生式的专家系统 ,根据区域和线段分析知识对图像进行分割。一般来说 ,基于知识的系统在传统计算机上实现效率很低 ,为此 ,设计了一种KBISS的光电混合型硬件支持系统 .实验结果表明KBISS及其光电混合硬件支持系统是有效的、合理的