基于CCD图像的平板显示器像素的亮度分析

在当今以数字化为主要特征的显示领域,CCD摄像器件在光电图像信息的获取与处理中起着极其重要的作用。文章根据CCD的成像特点,阐述了数字显示的像素亮度与CCD感光像素之间的关系,建立了基于CCD图像的数字显示像素亮度、整屏显示的亮度均匀度的理论基础,以及单像素的发光形状的概念,并给出了LED显示模块相关的分析结果,表明这种基于CCD图像的数字显示像素亮度分析方法是快捷有效的。     

基于多CCD同步耦合的动态燃烧场三维辐射测温（特邀）

为满足燃烧场温度参量时空演化特征诊断的需求,提出了基于多CCD同步耦合的动态三维辐射测温方法。在多视线方向测量基础上,通过代数重建技术对燃烧场进行体素分割,根据Plank辐射定律采用标准黑体辐射源对光电信号的映射关系进行标定,利用比色法实现三维温度场表征。进一步在时间序列上控制多CCD相机来同步获取燃烧场不同视线方向的辐射信息,基于R、G通道内的灰度信息,对实验室蜡烛火焰与外场某型号固体火箭发动机试验器尾喷焰的瞬态燃烧场温度参量进行了测试。结果表明,在实验室内,蜡烛火焰温度分布范围为805.4~1280.8 K,使用热电偶进行时空点位验证,平均误差为3.8%,最大误差为4.36%;固体火箭发动机试验器尾喷焰最高温度为2125.7 K,经近红外测温仪验证,测试误差在8%以内。该研究能够在保证时间、空间分辨率的条件下对燃烧场的三维温度参量进行特征诊断,在航天测试领域,对固体火箭发动机的温度参量测量提供了一种有效的方法。     

焦炉温度场基于CCD的比色热图像法研究

目的:研究焦炉CCD图像测温的方法。方法:首先介绍几种常用测窑温方法的利弊,然后分析了以CCD像机作为测温传感器的焦炉图像测温方法的理论。结果:给出了基于比色法的图像测温法的计算方法。结论:对于焦炉测温进行比色图像测温是一种可行的方法。     

基于CCD图像传感器的加热炉温度测量的研究

为了实现对加热炉温度的采集与测量,有效控制炉内物料或工件的加热过程,采用CCD图像传感器结合PC机监控炉内温度。根据比色测温原理,通过MATLAB编程实现像点与温度对应的算法关系,计算出采集得到的图片中各点的温度值及区域的场温度值,由于所得的温度值与实际温度值有较大偏差,编程实现了对温度的校正。实验结果显示,测得的温度与实际温度的绝对误差基本小于10℃,相对误差小于1%,表明系统具有在线实时、精度高、可靠性好等优点。     

CCD彩色摄像机

入射光经过自动聚焦、自动光圈镜头、红外滤波器、晶体滤波器到达CCD图像传感器（MN3741F）表面，MN3741F如图2所示。     

倍波长法测温技术的研究

研制出一种新型红外比色测温仪，其主要特点是工作波长λ2=2λ1， 即倍波长关系，与一般比色测温仪相比较，可以减小1%的测量误差，从而提高准确度1%，测温范围600～3000℃，研究了比辐射率问题，利用黑体探头校正比辐射率，可应用于冶金工业中。     

基于RGB数字滤光的CCD激光熔覆测温系统的标定

为提高基于彩色CCD比色测温的激光熔覆测温系 统的精度和测温范围,提出了基于RGB数字滤 光的温度标定方法。采用MIKON M390高温标准黑体炉,每隔50℃采 集不同参数下黑体炉辐射图像,在 1000～1800℃的测温范 围内对彩色CCD相机采用比色测温法进行温度标定。提出将发射率归结到待定系 数K值中,并基于最小二乘法建立K与灰度比之间的一一对应关系,减小发射率 误差;提出先用外搭载 RGB分色窄带滤光片进行图像采集和分色滤光处理,然后建立分色滤光后灰度与无分色滤光 灰度之间的映 射关系,对无RGB分色滤光片的灰度值进行数字滤光,实现光谱响应带宽的误 差校正。本文方法将系统最 大测温误差缩小至38.6℃,将原测温范围扩大近300℃。实验结果表明,基于RGB数字软滤波方法的彩 色CCD测温标定方法,简单实用、精度较高,可以较大程度提高测温范围。     

激光加工温度场CCD检测中的温度标定

激光加工温度场的检测对实现激光加工智能化有重要的实用价值。根据比色测温原理，提出采用彩色CCD和计算机图像处理相结合检测激光加工温度场的实验方案，研究CCD比色测温的温度标定。采用BF1400和BBR1000型国家标准黑体炉作为温度标定仪器，用WV-CP474型CCD相机在标定温度范围700～1400 ℃时，每隔100 ℃拍摄黑体炉靶面图像。开发了基于VC++的温度场图像处理专用软件，并对CCD拍摄的图像进行处理，建立了温度与比色值的数学关系表达式，并给出了待定系数。结果表明：CCD测温数据与现行标准测温数据之间存在良好的对应关系，进一步发展后，可成为激光加工温度场检测的有效手段。     

光学测温技术中的物理原理

与其它测温技术相比,光学测温技术具有非接触、实时、无损等无可比拟的优点,在国防、军事、工业生产中具有极其重要的作用。本文介绍了四种常见的光学测温技术,即激光光谱测温技术、全息干涉测温技术、基于CCD的三基色测温技术和红外辐射测温技术,其中又以红外辐射测温技术应用最为广泛。文中简单地介绍了前三种技术,而对红外测温技术的原理、方法和具体应用则进行了详细的论述。     

基于彩色CCD炉膛火焰温度场测量方法研究

本文从三基色测温原理出发，讨论了它在火焰温度场测量应用中受到的限制因素。通过对火焰模型和CCD光谱响应的简化，推导出了便于应用的测温公式。提出了通过系统标定和三种比色温度的相关性校正测量误差的方法。利用设计的一套测量系统，对某200MW的锅炉的温度场分布进行了测量，并与双色温度计的测量数据进行了比较。结果表明，上述方法简单可靠、测量误差小于5％，可满足系统燃烧诊断和实时测控的目的，工程上有一定的应用前景。     

CCD数字图像处理电弧温度场测量系统的研究

研究电弧等离子温度场的主要理论是光谱法.光谱仪采用线阵CCD接收物体表面的光辐射能量存在着采集频率与采集点数的矛盾,无法保证采集的实时性、测量误差大等不足.为了克服这些不足,修正了传统的比色法和三色法公式,研究了一种用面阵CCD作为主要光接收器件的测量电弧温度场的系统,并开发了一套针对该系统的面阵CCD数字图像处理软件.它具有成本低,操作简单和数据采集速度快等一系列优点.     

基于CCD标定的微像素精度图像定位技术

基于光电成像器件CCD的点目标定位技术被广泛运用于天文定位、侦察等民用及军用方面。传统点目标定位精度一般为亚像素级,受CCD自身成像误差限制,目标定位精度难以大幅提高。提出通过干涉条纹对CCD进行标定,从而得到CCD频域像素响应函数的精确表达式,由此重构高质量的目标入射光场图像,进而提高光电成像系统对点目标定位的精度。首先建立了干涉条纹标定CCD及目标光场图像重构的理想模型,并通过仿真验证了点目标图像重构效果以及最终点目标的定位精度。仿真结果表明,经干涉条纹标定CCD后,重构的目标光场图像质量得到大幅度的提升,接近于CCD像面前入射光场图像,通过高斯曲面拟合得到点目标形心坐标及其微位移的提取精度均达微像素级别,相比于传统的亚像素定位,定位精度得到了大幅度的提高。     

基于CCD图像的圆度误差测量的研究

介绍了一种基于CCD图像的圆度误差测量系统,给出了利用数字图像处理技术进行图像采集、预处理、二值化、边缘检测、轮廓提取等,进而对圆度误差进行评定,分析了误差产生的原因.试验证明,用该方法提供圆度误差的评定是可行的,并具有先进性和实用性.     

基于DSP的双线阵CCD红外测宽系统

研制了一种基于数字信号处理器（DSP）技术的双线阵CCD红外测宽系统。测量系统采用CCD传感器光采样与ADC数据采集、DSP数据处理3级流水线结构,利用板材自身红外辐射进行测量。根据CCD曝光时间与输出模拟电压的关系,自动调整CCD增益,从而在高速数据处理的同时保持信号不失真,提高测量准确度。由于测量系统采用基于立体视觉原理的双线阵CCD测量方法,消除了板材横摆、跳动、倾斜对测量精度的影响,因而在无背光源情况下,实现了宽带钢宽度的高速和高精度测量。     

基于线阵CCD扫描的测量技术

针对零件二雏几何尺寸的高精度非接触测量问题,提出了基于线阵CCD扫描测量的方法。通过对扫描同步的分析,很好地控制了扫描图像的失真。对CCD扫描图像设计了处理算法。由于需布置光源,而光源随时间会有所衰减,所以对图像采用边缘检测的算法,以减小光源亮度变化对图像测量的影响;由于获取的梯度是梯度带,同时为了不加剧边缘的不连续性,采用了细化算法。对闽断点进行插值,采用周长法计算直径,系统测量结果与采用千分尺进行测量的结果相比较,其测量误差不大于10μm。     

基于近红外CCD成像的带钢纠偏系统中图像预处理研究

介绍了CCD技术和近红外成像技术在带钢纠偏系统中的应用,着重讲解了系统的工作原理和构成,并介绍了采用近均值滤波器对图像信号进行预处理的方法,以及边缘检测算法的初步设计思想。     

基于CCD的远场激光光斑测量系统开发与应用

针对被测激光器的特点,设计了基于CCD的远场激光光斑测量系统,通过设置CCD摄像机的控制参数,确保正确采集光斑图像,实现了图像的采集、显示、存储功能,并编写光斑图像分析软件,实现了光斑图像处理、参数计算、能量三维娃示等功能。     

基于CCD的炉膛辐射能测量方法研究

 提出了一种用CCD测量炉膛辐射能的方法和相应测量系统.分析了基于CCD的辐射能测量机理,建立了CCD摄像机输出电压与辐射能的测量模型.由于测量模型的复杂性和非线性会阻碍测量方法的实际应用,同时考虑BP神经网络具有逼近任意非线性函数的特性,因此提出了采用BP神经网络作为辐射能测量模型.试验表明:该测量方法是可行的,且测量方法具有较满意的测量精度.