航空相机焦距CCD精密测量系统

针对传统焦距测量方法误差较大(0.24%)的问题,提出了一种测量航空大孔径相机焦距系统,论述了系统的测试原理和组成.该系统采用长焦距平行光管和面阵CCD(Charge Coupled Devices)摄像头接收图像,利用动态扫描和灰度质心法,有效地测量最佳图像位置和尺寸,使CCD上的图像分辨率达到光敏元尺寸的1/10,焦距的测量精度达到了0.1%,从根本上克服了传统测量方法的误差.与传统方法相比,实现了航空相机镜头焦距的实时在线精确测量和实际成像面位置是否正确的精确判断.     

直接线性变换法中标定对三维重构精度的影响

为研究直接线性变换算法中标定对三维重构精度的影响 ,对不同标定方法进行了分析探讨。并在此基础上研制了三维人体运动分析系统 ,进行了标定实验 ,取得了较为理想的测量结果。分析表明 :1)在三维测量中控制点应包含有效测量空间 ;2 )在测量空间内应尽可能多的均匀分布控制点。该三维人体运动分析系统经标定实验验证 ,测量相对误差小于 2 % ,具有较高精度     

科学级致冷 CCD 相机的性能和技术

介绍了科学级致冷ＣＣＤ相机与一般视频相机的区别、主要特性和采用的一些关键技术，同时讨论了ＣＣＤ今后的发展方向及存在的问题     

基于CCD的高炉风口回旋区三维温度场的检测技术

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件( charged couple device, CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场。在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法———基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场。由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性。结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内。     

数字摄影测量中直接线性变换法的应用探索

数码相机属于非测量相机,它没有框标及定向设备,不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。为提高测量精度,我们采用直接线性变换法(DLT)进行数码相机的检校,将检校的相机在钢结构变形监测实验中使用,实际测量数据利用直接线性变换法(DLT)处理。该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响,取得了成果分析精度达2‰的效果。     

高性能线性CCD开发平台的研制

文章研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)的线性电荷耦合器件(CCD)开发平台。利用高性能CCD信号处理器调理CCD的输出信号简化电路设计,使用ALTERA的CPU软核处理器(NiosⅡ)作为微控制器实现逻辑控制,并用硬件描述语言编程实现驱动电路的设计,整个平台还配有Camera Link接口、串口、USB及网口与外围设备通讯。利用此平台可以进行实时工业检测,也可以用于科学研究分析数据。     

环境光对CCD检测的影响及其解决办法

讨论了生产线上环境光对ＣＣＤ检测的影响及其解决办法。利用ＣＣＤ输出信号中的测试像元信号控制光源直流供电电压，构成ＣＣＤ自动调光光源，以保证ＣＣＤ光敏面的暴光量略小于饱和暴光量，提高ＣＣＤ检测输出信号的信噪比。     

CCD器件在轧辊辊形测量系统中的应用

本文介绍了以电荷耦合器件ＣＣＤ 作为传感器的一种辊形测量系统。对该系统的构成、工作原理、检测方案以及软件框图进行了全面的分析。为实现辊形在线检测的高速化、精确化、自动化;为优质板材的生产提供了一种新型方法和初步研究。     

CCD光谱响应曲线的校正

从数学分析出发，提出一种校正ＣＣＤ光谱响应曲线的方法，给出了对钠、汞光谱的检测与校正的结果。     

普通相机用于精密近景摄影测量的研究

本文探讨应用普通相机、普通设备进行精密近景摄影测量的方法。试验结果表明,在3、4m的摄影距离内,当布置了精度高于0.1 mm的高精度三维控制场,应用直接线性变换(DLT),解析计算精度可达到点位中误差为±0.35mm的要求;在10m内可达到±1mm的精度。由于使用的是普通相机,因此不但有实用价值而且容易推广。     

基于线阵CCD的高精度位置检测

为对大范围内运动的物体进行精确定位 ,该文描述了一种使用线阵 CCD(charge coupled device)进行空间位置检测的方法。首先阐明物像空间的坐标关系 ,在传统摄像机模型的基础上 ,建立了包括成像误差在内的一维摄像机修正模型。通过先进行成像误差矫正再进行系统标定的两步法完成对系统的校准。实际测试表明 ,系统定位精度可达 1‰。该方法中 ,成像误差矫正方法适用性广 ,两步校准法物理意义明确。     

三维空间Doppler夹角的测量与流速校正方法的研究

超声血流测量系统往往由于无法确定声束 -流速夹角 (Doppler夹角 ) ,因而只能检测真实血流速度的轴向分量。为了解决这一问题 ,该文提出了一种新的基于电磁式定位机构的三维空间 Doppler夹角和速度的测量方法。它借助电磁式定位机构的定位信息重构出血管的三维形状 ,并利用几何关系求出声束与血流的夹角 ,从而得到三维空间中的血流速度估计。实验证明 ,这个方法具有较高的测量准确度     

三维重建技术在全级配混凝土骨料随机分布中的研究与应用

介绍了三维重建的几种方法,分析比较了这些方法的特点,并对由切片和CT扫描获得的图像进行三维重建作了重点介绍.在混凝土各项性能研究中,混凝土的级配、骨料含量及其分布模型对混凝土的力学性能有很大的影响,本文提出了采用试验和数字图形处理相结合的方法对全级配混凝土骨料进行三维重建,分析阐述了其具体的重建过程.通过建立接近现实的混凝土骨料模型,可以使用有限元进一步研究混凝土的性质及其发生的各种变化.