增强CCD

Xybion电子系统公司(Sau Diego,CA)的ISS—255小型增强CCD摄象机是为显微学、放射学、无损探伤、监视以及其它微光电视应用而设计的。该摄象机配有一个30 lp/mm分辨率的18mm第二代微通道板增强器,其最小增强增益为18000。这家公司还声称ISS—255具有1O~(-6)英尺·烛光的灵敏度,可提供400TV线的分辨率,装上自动可变光阑透镜时,其动态范围可以达到9个数量级。     

获取高速运动目标清晰图象的方法和装置

目前的高速摄影象机大多由CCD摄象机以及外加的机械快门或电子快门组成若能直接开发CCD本身的电子快门特性而不再需要外加快门,将会受到人们欢迎。 本文提出了开发CCD自身快门特性的方法:即从缩短摄象机每场的“有用光积分”时间入手,使缩短的场积分脉冲起电子快门作用。与此同时须采用“底板清洗”方法清除掉每场中除“有用积分”之外的其余时间的“无用积分”电荷,使“有用积分”电荷建立在清洗过的洁白的底板上。从而实现将普通CCD摄象机改为自带电子快门的高速摄象机。 对新开发的高速摄象机的性能作了分析之后,提出了两个应用实例。特别是利用本摄象机拍摄高速旋转体时,可以直接获得旋转变得缓慢甚至相对静止的清晰图象,而不再需要借助录相机进行快拍慢放     

中国科学院西安光机所产品介绍

CDB—I型6倍变焦距镜头(照片见封4) 为1吋三管携带式彩色电视摄象机研制的CDB——I型6倍变焦距镜头,系新闻采访专用设备,也可作科研、教育、医疗和监视等彩色工业电视摄象用。 CDB—I型6倍变焦距镜头的变焦范围为18-108毫米,最大相对孔径为1:2.2,拍     

基于条纹投影的显微镜自动对焦研究

自动对焦技术是薄膜晶体管液晶面板(TFT-LCD)检测中非常重要的一环。针对TFT-LCD液晶面板的检测中需要快速准确地对焦到液晶面板被测面的问题,提出一种可自动对焦的显微镜系统。将数字光栅投影到物面上,先通过分光棱镜将光分成两路,一路被面阵CCD接收,另一路通过分光棱镜和反射镜将光栅的像分成两路,分别成像在线阵CCD的靶面上。通过线阵CCD上两个光栅图清晰度的对比实现离焦方向和离焦量的判断,使用微位移平台移动物镜,实现显微镜的自动对焦。本研究对自动对焦数字光栅的影响因素进行分析,并采用变周期数字光栅进行对焦。     

电子全息法三维物场逐层分析

本文叙述了一种三维物场的定量再现、分析方法,其中采用了电子全息法,它包括:1)三维物场全息图的数字记录,2)全息图面上复振幅分布的数字再现,3)三维物场的逐层再现。由此可以获得整个三维物场的信息,这一方法以CCD摄象机作为记录介质,然后把由CCD采集的数字全息图输入计算机,利用频谱滤波法经过傅里叶变换、频谱分离、反傅里叶变换再现出全息图面上的复振幅。在此基础上借助频域衍射公式可再现出任何一层(平行于全息图面)上的图象。这样,我们用这一数字再现和逐层分析的方法便可研究三维物场的一些特性,如物体在其中的位置等。整个再现过程是由计算机软件实现,其中采用了二维快速傅里叶变换算法,再现过程可在几分钟内完成。本文同时还给出了这一数字再现方法的空间分辨率,并且通过计算机模拟展示了一个理想三维物场的再现过程及再现结果。最后指出了这一方法存在的问题及未来的应用前景。     

利用CCD准确测量激光远场发散角

 利用CCD面阵接收器,通过标定的方法,将其准确安置在长焦距透镜后焦面上,并找出CCD 象元数与原场发散角的对应关系,从而迅速确定远场发散角。同时用短焦距透镜对 光束限制光阑成像,测得近场光斑光强分布。以激光束振幅函数的傅里叶变换作为理想衍射 极限,将远场发散角与之比较,可以得到用几倍衍射极限的方法表示的实际光束质量。     

一种用于大型光学仪器的自动检焦装置

介绍了一种小型化的自动检焦装置，该装置用2块小口径五棱镜对径放置在镜筒前，用半导体激光器做光源，用CCD作为光电转换器件，通过测量两光斑在CCD上的移动量，从而计算出离焦量，采用相关法处理数据，实现了亚像素测量精度。实验结果表明检焦分辨率力≤10μm．     

CCD摄象机

Cohu公司电子部生产的3310系列黑白1/2英寸CCD摄象机是由于警戒侦察、交通安全与控制以及机器视觉/图象处理的通用器件。其特点是:隔行转移传感器可以消除弥散,而1000∶1的过载能力在视频应用中易于消除图象拖影。公司发言人说,3310CCD摄象机具有较高的分辨率和良好的灵敏度。     

基于图像处理技术的航空相机镜头焦面自准直定位研究

提出基于图像处理技术的航空相机镜头焦面定位的方法,利用光电自准直原理进行焦面定位,并选用两种图像清晰度评价函数实时提取图像清晰度特征,采用优化的爬山算法进行快速检焦。仿真实验结果表明:利用本系统对焦距为750 mm,F数为6.3,CCD像元尺寸为6.8 m6.8 m,成像光谱为500 nm~800 nm的航空相机进行焦面定位精度测定,得到相机的半焦深为0.040 mm,可用于航空CCD相机的焦面检定及航空CCD相机的自动调焦系统。     

PMD光学元件面形测量中的镜头畸变校正研究

相位测量偏折术(PMD)是近几年在光学测量领域内普遍使用的一种非接触式的高精度测量方法,该方法需要CCD相机拍摄经被测光学元件反射的在显示屏上显示的条纹图,而CCD自身存在的镜头畸变会对测量精度产生一定的影响。为避免这一影响,提出了在梯形畸变和镜头畸变同时存在的情况下保留梯形形状而只校正镜头畸变的矢量Zernike多项式校正方法。该方法首先利用光轴与被拍摄面的交点及相机和被拍摄面的相对位置来求取与光轴垂直的辅助面上的标准图,然后利用矢量Zernike多项式拟合标准图与畸变图的坐标得到二者的映射关系,接着运用得到的映射关系对畸变图进行校正。实验结果表明:提出的畸变校正方法可以有效地降低测量误差,提高测量精度。     

微光CCD—TV摄象机

CCD(电荷耦合器件)图象传感器是一种高灵敏度摄象器件。如果把 CCD 图象传感器冷却,或用纤维光学把象增强器和 CCD 耦合,或 CCD 以电子轰击方式工作,均可获得良好的微光性能。本文报导了国外各种微光CCID(电荷耦合成象器件)和 CCD—TV 摄象机的研制水平和使用情况.     

IRET—一种CCD焦平面图象处理器芯片

报导的是一种为实时、通用的图象处理而设计的焦平面阵列芯片,它将一个48×48象素的探测器阵列和一个24×24处理元的处理器阵列集成在一块芯片上。模拟的电荷耦合器件VLSI芯片在电荷域工作,并且具有传感、存储和计算能力。它采集图象数据,完成局部邻域操作。该芯片的特点是可数字化编程,采用单指令多数据并行结构和完成各种图象处理任务,诸如电平移动、增益调节、阈值设定、滤波、整形以及边缘检测。它还可以进行帧-帧操作,如运动探测和跟踪等。经编程,它还可以在输出之前完成A/D转换。这种芯片是在商用CCD铸件中采用双层多晶硅、双金属工艺制成的。根据测试电荷耦合计算机样机的数值分析和试验结果,对芯片的性能进行了预测。当芯片以25MHz的中等时钟频率工作时,它表现出的特性为:固有每百万次运算率高达576MOPs,动态范围为54dB,总功耗是20mW,59凸缘芯片的总尺寸为9.4mm×9.4mm。     

CCD电视系统实时位置测量的误差分析

本文就CCD电视摄像机对运动物体目标瞬时位置测量精度的几个问题进行讨论。文章首先分析了由于CCD成象器件结构特征和电子热噪音对目标位置测量精度的影响,给出位置测量误差与电视测量系统量化等级的关系,提出在保证一定测量精度下量化等级的选择原则。文章还分析了用普通电视摄象机组成的电视经纬仪测量运动目标位置的局限性,提出为获得较高的测量精度,选用高帧频电视摄象机的必要性。     

球面参考光波数字全息的一些特点分析及实验

对以球面波作为参考光记录数字全息图的采样和再现分离条件进行了详细的分析。推导出了同时满足采样和再现分离条件时,CCD及物体的横向尺寸、物体及参考光源至CCD的距离之间需要满足的关系式,证明了完全散射物体上复振幅在记录面上的叠加可以等效为一个点光源在记录面上产生的效果,进行了相应的实验研究。结果表明：数字全息术中采用球面参考光波可以比采用平面参考光波更容易满足采样和分离条件,并可以记录到更多的物体信息;在物体至CCD的距离固定的情况下,无透镜傅里叶变换全息术是优化的记录光路结构;散射物体比衍射物体的数字全息图更容易满足采样和分离条件。     

高阶贝塞尔脉冲光束通过色散光阑透镜的传输特性

研究了高阶贝塞尔脉冲光束通过色散光阑透镜的光谱和时间空间特性.结果表明:脉冲光束在几何焦面上会出现光谱开关,透镜色散使产生光谱开关的临界位置向z轴移动;透镜一阶色散使几何焦面上峰值光强减小,并使脉冲波形产生显著时间移动和展宽,而二阶和高阶色散的影响较小.此外,光束阶数n和空间参量α也会影响横向光强分布.     

高阶贝塞尔脉冲光束通过色散光阑透镜的传输特性*

研究了高阶贝塞尔脉冲光束通过色散光阑透镜的光谱和时间空间特性.结果表明:脉冲光束在几何焦面上会出现光谱开关,透镜色散使产生光谱开关的临界位置向z轴移动|透镜一阶色散使几何焦面上峰值光强减小,并使脉冲波形产生显著时间移动和展宽,而二阶和高阶色散的影响较小.此外,光束阶数n和空间参量α也会影响横向光强分布.     

成像过程的计算机模拟

按照阿贝二次成像理论,物体成像经历了两个过程：（１）物面上光场复振幅的空间分布,变换成光学系统后焦面上的频率分布;（２）后焦面上的频率分布还原成像面上的光场复振幅空间分布。本文介绍了如何用计算模拟这两个过程,设计的空间滤波器可以随意改变频谱分布,并可观察到像面上对应的变化。     

由Strehl比判断光学系统实际分辨能力

提出了一个根据Ｓｔｒｅｈｌ 比评价光学系统实际分辨能力的近似方法。用高斯分布函数逼近点光源在光学系统焦面上的像斑光强分布,根据瑞利判据,导出了光学系统分辨能力与Ｓｔｒｅｈｌ 比的关系方程。它可根据系统的Ｓｔｒｅｈｌ 比来判定像面上的两个像斑能否分辨开来。     

光学扫描宏观摄影

在摄影时,如果被摄物体在摄影仪器的景深方向比仪器的景深大,这时可以让一束宽度比景深小的光束投射到被摄物体上,当在仪器的景深方向连续地移动被摄物体时,则可在仪器的成象面上获得被摄物体的整个影象。曝光时,光源是固定不动的,只需通过照象系统的前焦面机械地移动被摄物体即可。因此,焦面以外的物体部分在整个曝光期间是暗的。本文介绍的Dynaphot仪主要是由一个或几个能投射一束细光束的灯泡、一个能沿着摄影仪器的光轴方向移动被摄物体的载物台和一个照相机组成。该仪器的有效放大倍率大约是100倍左右,而4～500倍的放大倍率在技术上也是可以办得到的。     

基于线阵CCD的空间相机实时检焦系统研究

实时精密检调焦技术是空间相机必不可少的重要组成部分,它直接影响相机的成像质量。如何对焦面位置进行检测是精密检调焦技术的核心。基于线阵CCD的空间相机实时检焦系统是用线阵CCD作为光采样元件,结合特殊设计的精密自准直检焦光学系统,实现对空间相机焦面位置的精确检测,并通过实验验证,达到较为理想的结果。