CCD自动调光设计

介绍一种在89C51单片机的智能控制系统中,用A/D536等器件组成的真有效值电路作为CCD视频信号的检测电路,采取程序控制方式对天空背景下的目标进行自动调光控制.     

基于平均和峰值灰度加权的自动调光系统

介绍了在CCD高速电视测量仪系统中,利用电子快门和可变光阑有机结合,在运动控制卡控制下实现自动调光,扩大了调光的动态范围.采用了平均灰度和峰值灰度加权的办法来获取反馈信号,有效的解决不同背景下自调光系统的适应性.提出了基于二次函数的调光反馈量计算方法,提高了调光过程中的收敛速度,同时也保证了系统有较小的超调量.     

多通道目标跟踪图像采样系统的自动调光设计

多通道目标跟踪图像采样系统由9路分系统组成,用于在天空背景下发现并跟踪远距离目标。为使系统在复杂气候条件下正常工作,必须对成像系统进行自动调光控制。讨论了影响CMOS图像传感芯片曝光量的因素,阐述了自动调光系统的工作原理。结合实际课题,从增强可靠性和集成度的角度出发,采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现将电子快门与光阑孔径控制相结合的自动调光控制。     

基于TMS320F2812控制器的自动调光系统设计

为满足面阵CCD航空相机获得清晰图像的需要,设计一种以数字处理芯片TMS320F2812为核心调光控制器,结合可编程逻辑器件EPM7128完成逻辑运算与电平转换,集成光敏二极管芯片OPT301M为检光元件,模数转换器AD7865将模拟量转换为数字量,直流电机控制单帘幕快门帘缝速度,光电编码器反馈速度信号,程序代码实现调光算法与控制的自动调光控制系统。实验表明,在180r/min的阶跃输入信号下,得到调节时间为0.095s, 最大超调量为7.2%,速度误差为1.08r/min,其特性参数满足性能指标的要求。     

上反式光电侦查设备虚拟海天线波门控制方法

针对上反式光电侦查设备采用传统波门控制方法全视场搜索跟踪水面目标时,由于背景辐射和波面反射造成较高虚警率的问题,提出一种适合上反式光电侦查设备搜索波门布置策略的控制方法。该方法通过建立虚拟海平面经两轴上反式光电侦查设备空间模型反射、投影的数学模型,实时计算虚拟海天线和视频图像边线的交点并发送给视频跟踪器,沿虚拟海天线布置的窄带状搜索波门,仅对搜索波门内的水面目标作出响应。海试试验证明,该方法的目标搜索效率与带状波门所占图像面积的比例成反比,虚警率降低80%。     

基于面阵CCD和小波变换的航空相机自动调焦研究

分析了线阵CCD交汇测量的工作原理和在最优化结构布局条件下系统的工作特点。提出了一种利用面阵CCD和小波变换理论测量航空相机摄影高度并自动完成相机调焦的方法。给出了实测系统的设计方案。结果表明 ,利用面阵CCD图像小波变换后的边缘特征 ,可自动确定航空相机的摄影距离 ,并能实现相机的自动调焦 ;通过改变CCD中心区域的大小 ,可以排除地面上多个相同目标的影响     

基于CCD图像反馈的光强调节技术的FPGA实现

针对在无线射频识别(RFID)卡生产过程中会采用不同材质或不同颜色的柔性基板的情况,提出了一种利用CCD扫描图像灰度均值作为反馈信号来控制光源光强进行自动调节的方法,以获取不同柔性基板的高质量的特征标志线图像.给出了用FPGA实现该技术的方法,介绍了使用QuartusⅡ设计的光强自动调节电路的各个功能模块,给出了仿真验证结果,并在实验平台上对RFID柔性基板进行了实际的应用测试.该技术已成功应用在RFID卡封装设备的自动纠偏控制系统中,运作良好.     

基于微位移技术提高CCD分辨率的方法

利用微小相对移动和计算机合成技术提高CCD等数字图像传感器分辨率是一个行之有效的方法.本文在这一技术的基础上,将CCD图像传感器按像元尺寸和不感光间隔尺寸二者之间的关系做出了分类,提出了适应更多图像传感器类型的高分辨率图像的获取方法和算法,并给出了某些类型的CCD图像传感器通过微位移方式提高分辨率的限度.计算机模拟和实验都验证了这种新方法的可行性.     

CMOS传感器感光范围测定系统及其可编程接口的实现

介绍了一种实用的CMOS传感器感光范围测定系统。利用积分球作标准光源,并用逻辑分析仪作数字输出信号的分析统计,测出CMOS传感器光照度接收曲线。在此基础上提出了一种基于可编程接口(FPGA)芯片控制的CMOS传感器自动调光技术。利用FPGA控制CMOS传感器的电子快门,以此来控制其光照度,达到自动调光的目的。由于FPGA是在线可编程器件,具有电路简单,实时性好,适应性强等特点,并能与后期的图像处理有机结合,所以简化了整个系统的设计。     

功率型白光LED的非线性混合调光方法

分析脉冲宽度调制(PWM)双通道输出白光LED的混合调光方法,建立PWM与混合光源输出的光通量和色温之间变化关系的非线性数学模型。基于Zig Bee无线通信模块CC2530作为双路PWM输出,控制以SN3350为核心的LED恒流驱动电源,完成占空比可调的暖白和冷白两路白光LED的色温和光通量混合调光控制系统设计,并通过高精度快速光谱辐射计HAAS-2000测试系统进行测试。实验结果表明,双路PWM能够较好地实现对LED色温和光通量的输出大小进行控制,混合光源相关色温在3 250~15 000 K范围内连续可调。理论计算与系统控制的光通量和色温存在的相对误差分别小于1.70%和8.50%。     

一种应用距离选通成像技术的微光望远镜

利用红外波长的激光对微光系统进行辅助照明,改善目标区域的环境照度和对比度,使目标从视场中凸显出来,提高微光系统的探测距离,改善观察效果。采用距离选通技术,合理匹配激光脉冲与选通像增强器的工作时序,屏蔽目标前后非目标反射光以及来自大气中悬浮微粒产生的杂散光干扰,解决同轴照明后向散射问题,达到只观察选定距离内目标的目的。通过微光选通望远镜的工程实践,将激光距离选通技术成功地运用于微光探测领域中,在无月星光,照度为110-3lx,大气能见度为10 km条件下,对中型坦克或卡车侧面目标的识别距离可达到1 400 m。     

基于二维囚禁离子实现受控非门、交换门和相位门

研究了二维囚禁离子与光场相互作用系统中几种基本量子逻辑门的实现方案.通过适当选取激光场与离子内部跃迁频率的失谐量,简化了系统的哈密顿量,并进一步推导出受控非门(C-NOT门)、交换门与相位门的实现方法.在此过程中,系统需满足Lamb-Dicke极限,并要求光场的Rabi振荡频率远远小于离子的振动频率. 关键词： 囚禁离子 受控非门(C-NOT门) 交换门 相位门     

基于片层光照明的新型单分子横向磁镊

磁镊是一种高精度的单分子技术,它用磁场对连有生物大分子的超顺磁球产生磁力,通过追踪磁球的位置来测量生物大分子的长度信息.磁镊包括横向磁镊和纵向磁镊.纵向磁镊空间精度高,但昂贵;横向磁镊简单便宜,但由于受其成像原理的限制,一般情况下只能连接较长的DNA等生物大分子,且其空间精度较差,进而限制了其应用范围.为了解决这个问题,本文改进了横向磁镊,用片层光照明的方法使光线主要被磁球散射,从而能够直接观察到吸附在样品槽侧壁上的磁球,这使得测量短连接的底物成为可能.对于实际应用的检测,首先测试了包含270 bp发卡结构的0.5μm双链DNA,用其中发卡结构的"折叠-去折叠"跳变过程证明了改进后的横向磁镊的确可以追踪短DNA等生物大分子.然后,进一步用16μm的λ-DNA检验了实验系统.最后,将新型横向磁镊与普通横向磁镊及纵向磁镊在小力和大力条件下拉伸不同长度DNA的噪声进行了比较,发现改进后的横向磁镊在空间精度上明显优于普通横向磁镊,与纵向磁镊相比也无明显差异.以上结果证明了改进后的横向磁镊的精度优势,并扩展了横向磁镊的应用范围.     

基于昆虫复眼技术的全视场运动目标监测系统

以昆虫复眼的仿生技术为基础,应用线阵CCD图像传感器、CPLD、AVR微处理器及运动目标检测算法实现了一种全视场监测系统,能简单而精确地探测出运动物体的角坐标和角运动速度。不仅对系统的硬件设计和软件设计进行了讨论,而且对应用的算法也进行了的介绍。     

格雷码与六步相移编码融合的三维结构光学测量方法

编码结构光技术是一种获取复杂目标三维结构的典型测量技术,其将编码后的结构光图案投射到待测物体表面进行调制、采集,并通过解码计算三维面形数据,可见编码方法是结构光三维测量技术的核心问题。然而,通用的格雷码编码方法和六步相移编码方法都存在一定缺陷,为此,以获取物体的高精度三维点云数据为目标,提出了一种融合格雷码与六步相移的结构光技术。首先,将格雷码结构光设计为7幅黑白相间的条纹周期图像,并通过投射角度解码操作将图像划分为多个区域;然后,设计六步相移结构光为6幅具有相位差的余弦周期图像,通过相位解包裹操作将每个子区域细分到单个像素单元;最后,融合以上两种编码结构光解码值,计算图像内每个空间点的绝对相位信息。仿真实验与实际测试实验显示,与传统六幅莫尔条纹结构光技术相比,融合结构光技术计算量较小,同时也克服了单独使用格雷码或相移技术所存在的问题,能够以较高精度获取物体目标的三维结构细节,为基于结构光的双目三维扫描系统提供一定理论依据。     

基于铁磁金属纳米点接触结构的全金属逻辑电路

电流在铁磁金属中可以用来驱动磁畴壁,从而可以进行信息的读写.然而,具体如何在器件中实现并不清楚.文章作者利用纳米加工技术制作出铁磁金属纳米点接触结构和逻辑电路,并对纳米结构中畴壁的输运性质和逻辑电路特性进行了研究.发现了铁磁纳米点接触结构在电流驱动下存在的高阻态及低阻态,通过设计不同形状的点接触结构,用电学测量方法验证了畴壁在自旋极化电流作用下的移动方向与电流方向的关系.并基于电流控制点接触电阻变化的结果,制作出能够实现逻辑“非”功能的全金属逻辑电路,实现了电路的电信号驱动和利用电信号的检测功能.     

光速测量中光程调节方法的改进

设计了一种新的不连续光程调节的方法,经过理论计算和实践检验,证明该方法切实可行,可以有效避免原有方法的弊端.     

百万像素照相手机CMOS模组调焦方法的探讨

简要介绍了CMOS模组调焦的基本原理。在分析传统调焦方法的基础上,提出了用双光源标板进行调焦的新方法,同时测量CMOS中心像场近距离和无穷远处的MTF,调节镜头和CMOS的相对位置使两处的MTF相等时的位置为最佳对焦位置,实验结果证明该方法调焦范围分布窄、调焦精准、检查位置设置合理。对百万像素照相手机CMOS模组调焦、检测有较大的实用价值。