基于CMOS图像传感器多斜率光积分的研究

基于CMOS图像传感器IBIS5-A-1300驱动时序，对多斜率光积分进行了研究，并实现同步快门模式下的多斜率光积分．选用CPLD器件作为硬件设计载体，使用VHDL语言对时序发生器进行了硬件描述．采用QutartusⅡ软件对所作的设计进行了功能仿真．实验结果表明，多斜率光积分有效扩展了普通线性转移成像器的光学动态范围．     

对光学设计中照度计算公式的讨论

分析并指出了教科书及光学软件中光学系统照度公式的不恰当地方,推导出了更符合实际的光学系统照度公式.假设透镜系统为无源传输模式,通过对教课书中以及光学设计软件中的照度分布计算公式进行了推导分析,得出轴外视场相对轴上视场照度为cos4 ω'关系.当像方视场角减小时,通过模拟得到了与实际相背的无源传输系统能量放大的结论.建立了以入瞳模式为参考的计箅模型,对照度公式重新进行推算得到新的与实际相符的照度公式,得出像面照度分布取决的是物方视场角.通过仿真模拟.验证了像面上轴外视场的照度与对应物方视场角的cos4 ω成止比.     

基于FPGA的高分辨率图像DCT域增强

为了提高高分辨率图像的质量,实现快速的图像增强算法,提出在离散余弦变换（DCT）的对比度测度下,通过DCT矩阵中不同频率的系数关系对DCT系数块进行分类,对不同类型的系数块做不同强度的自适应增强算法,并在FPGA上得到实现。提出的方法在不影响原始图像压缩性能的情况下有效地增强了图像明亮或黑暗区域的细节,同时减少了因图像增强而带来的压缩图像块效应。给出算法原理及在FPGA上的具体实现方法,并给出了实验结果。结果表明,该算法在改善图像主、客观质量方面和运算效率上都能够达到较好的效果。     

大视场大相对孔径长波红外扫描光学系统设计

采用288×4线阵探测器及二次成像方式设计了一种工作于7.5～10.5μm的大视场大相对孔径长波红外扫描型光学系统,系统凝视视场角为28°×21°,采用摆镜同楔形镜扫描扩展后系统视场角为78°×57°,该系统具有大相对孔径、F数为1.67、高成像质量等特点。由于长波红外可用材料有限,设计中采用锗材料和硒化锌材料校正色差,引入非球面校正系统球差,系统设计结果显示其成像质量接近衍射蓟县,色差矫正良好,在空间频率为20 lp/mm处,调制传递函数(MTF)均在0.3以上,能量集中度大于70%。     

应用于校正扩展视场偏差的红外成像测量方法

介绍了一种可扩展视场红外光学系统的工作原理,针对系统初始化后由于楔形镜装配误差引起的视场偏差对成像的影响,设计了一种校正该光学系统视场偏差的红外成像测量方法。通过计算机视觉技术在目标运动轨迹测量中的应用,把该技术与红外成像系统进行结合;用红外成像系统对运动目标成像,将目标的运动轨迹视为序列离散点,利用计算机视觉技术对这些离散点进行轨迹检测,并采集这些目标连续运动过程中的离散点图像。后期通过对采集的目标运动轨迹原始图像进行像图像处理,运用编程仿真构造目标的实际运动轨迹,最终完成了可扩展视场红外光学系统视场偏差的校正。结果表明,基于计算机视觉技术的红外成像测量方法能够很好地实现运动目标的轨迹测量。     

基于VHDL技术实现视频采集处理器的控制

针对目前视频图像采集技术中图像采样控制复杂,应用不灵活的问题,基于现有视频采样芯片SAA7111,提出一种采用VHDL技术来模拟实现Ｉ２Ｃ总线接口的方法,控制视频采集处理器实现视频图像采集.实验证明,Ｉ２Ｃ总线控制SAA7111采样图像数据正确、稳定.该方法具有非常好的可移植性.     

视频监控系统中双路视频字符叠加器设计与实现

根据视频信号字符叠加原理,针对现有设计不能图文并茂且叠加字符有限的不足,基于MB90092芯片提出一种同时实现两路字符叠加的设计方案.对该方案进行理论分析,并设计电路.通过实验,验证了方案的有效性和可靠性.     

闪耀型IR/MMW复合器红外衍射效率的几点改进

为了将不同方向的红外与毫米波复合成同一出射方向,现在国内多采用频率选择表面原理与红外高反原理。前者十分复杂,制造非常困难并且误差很大;后者的镀膜平面板会改变微波偏振状态,而且装配时还要求倾斜,这给安装也带来问题。两者在做大尺寸元件时,其成本会变得非常昂贵。而基于闪耀光栅原理能够很好地解决这些问题,当选用对毫米波全透的材料时,主要解决的就是提高红外衍射效率。针对实际制作工艺不可避免的表面粗糙度与零级面,给出了理论公式。并采用变周期的方法提高红外衍射效率。     

基于FPGA的HDB3编解码电路的实现

为了满足无线信道中传输码型无直流分量、较少低频分量,以及便于提取定时信息和具有检错能力等要求,选择了三阶高密度双极性码(HDB3).介绍了HDB3码的编解码原理,分析了HDB3码较其它码型所具有的优势,结合可编程逻辑器件集成度高,速度快,功耗低的特点,选用ALTERA公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C3T100进行HDB3编解码电路的实现.通过仿真,观察到电路各点的仿真输出波形与HDB3码的理论输出值一致.该方法可满足实际的通信系统传输要求,具有实际应用价值.