检索结果-南通市图书馆

高帧频cmos相机对光通信精跟踪系统影响分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仪器仪表学报 2015年第6期36卷 1319-1325页

作者：刘彦飞代永红单欣艾勇刘敏武汉大学电子信息学院武汉430079 光电控制技术重点实验室洛阳471009

分析了互补金属氧化物半导体(cmos)相机作为机载光通信精跟踪系统的位置传感器的优势,采用基于cmos相机与FPGA研制的精跟踪系统,可实现帧频8 800 Hz的图像采集、数据传输、实时图像处理、光斑质心计算以及伺服控制等功能,分析了cmos相... 详细信息

分析了互补金属氧化物半导体(cmos)相机作为机载光通信精跟踪系统的位置传感器的优势,采用基于cmos相机与FPGA研制的精跟踪系统,可实现帧频8 800 Hz的图像采集、数据传输、实时图像处理、光斑质心计算以及伺服控制等功能,分析了cmos相机的噪声、帧频以及光斑质心算法对精跟踪系统跟踪精度的影响,给出了对应的数值分析与实验结果。实验结果表明:cmos相机噪声对光斑坐标x轴、y轴引起坐标的标准差分别为0.291 9像素,0.120 2像素;当相机帧频从2 200 Hz提高到8 800 Hz时跟踪标准差从1.8降低到0.5个像素;外场光斑质心算法偏差比理想高斯光斑计算结果大8.34-0.71像素。光斑中心算法对跟踪精度影响明显,设计更具针对性的自适应光斑中心算法可以大大改善精跟踪的效果。

关键词：光通信光电跟踪精跟踪 cmos相机质心算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

cmos相机成像系统仿真设计

CMOS相机成像系统仿真设计

作者：陈曦太原理工大学

学位级别：硕士

随着cmos图像传感器成像技术的不断进步,cmos图像传感器在很多方面与CCD传感器相比优势明显,尤其是在低功耗、高集成度、高处理速度、小体积和低成本等方面,非常适合现在相机成像系统的应用。本文通过对cmos相机进行研究,对cmos相机成... 详细信息

随着cmos图像传感器成像技术的不断进步,cmos图像传感器在很多方面与CCD传感器相比优势明显,尤其是在低功耗、高集成度、高处理速度、小体积和低成本等方面,非常适合现在相机成像系统的应用。本文通过对cmos相机进行研究,对cmos相机成像系统研究状况进行阐述。选取Aptina公司AR0542型号图像传感器进行相机成像仿真设计。基于AR0542传感器的适用范围主要是手机成像系统,确定相机的优化方向。针对AR0542图像传感器,完成光学成像镜头优化设计;针对cmos图像传感器结构,完成相机控制电路的设计。具体工作如下:1、介绍了AR0542 cmos芯片的像元、分辨率等特征参数,芯片基本结构等。针对相机镜头进行优化设计,针对相机功能进行系统搭建,完成系统图像采集优化。2、相机镜头部分利用ZEMAX光学设计软件进行设计。该镜头采用4片塑胶非球面镜片,总像素为500万,光学总长度仅为5.1mm,各视场像差均小于5μm,在1/2奈奎斯特频率处大多数视场范围的MTF值均大于0.5,相对照度大于70%,畸变小于2%,成像优质且符合轻薄化的市场需求。3、相机电路部分利用Modelsim仿真软件仿真实现了控制、采集和滤波等功能,完成实际图像的采集处理和输出。

关键词： cmos图像传感器 cmos相机镜头 ZEMAX Modelsim

1.06μm激光对CCD、cmos相机饱和干扰效果对比研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

应用光学 2014年第1期35卷 163-167页

作者：邵铭张乐张雷雷柴国庆胡琥香中国人民解放军63891部队

为了对比激光对CCD、cmos两种图像传感器的干扰效果,利用1.06 μm高重频激光开展了对CCD、cmos两种相机的饱和干扰实验研究,分析了两种相机在干扰有效面积、饱和干扰面积、干扰前后图像相关度等与激光入射功率之间的关系.实验结果表明：... 详细信息

为了对比激光对CCD、cmos两种图像传感器的干扰效果,利用1.06 μm高重频激光开展了对CCD、cmos两种相机的饱和干扰实验研究,分析了两种相机在干扰有效面积、饱和干扰面积、干扰前后图像相关度等与激光入射功率之间的关系.实验结果表明：cmos相机达到单元像素饱和的激光功率阈值是CCD相机的20倍;要达到相同的干扰有效面积,所需的激光功率cmos相机要大于CCD相机10倍～100倍;要达到相同的饱和像元数,所需的激光功率cmos相机比CCD相机约大10倍～60倍.因此,cmos相机要比CCD相机具有更好的抗1.06 μm激光干扰能力.

关键词：激光干扰 CCD相机 cmos相机饱和效应

高重频脉冲激光对cmos相机饱和干扰效果研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光杂志 2013年第6期34卷 16-17页

作者：邵铭张雷雷赵威张乐中国人民解放军63891部队

激光干扰是对抗成像观瞄设备和精确制导武器,保护己方目标的重要方式。为了评估激光对cmos图像传感器的干扰效果,利用1.06μm高重频激光开展了对cmos相机的饱和干扰实验研究,实验中计算了cmos图像饱和激光功率密度阈值,并分析了cmos相... 详细信息

激光干扰是对抗成像观瞄设备和精确制导武器,保护己方目标的重要方式。为了评估激光对cmos图像传感器的干扰效果,利用1.06μm高重频激光开展了对cmos相机的饱和干扰实验研究,实验中计算了cmos图像饱和激光功率密度阈值,并分析了cmos相机干扰有效面积、饱和干扰面积、干扰前后图像相关度与激光入射功率之间的关系。实验结果表明,随着激光功率的增加,cmos相机饱和像元数、干扰有效面积增加,图像质量下降,干扰效果明显提高。

关键词：激光干扰 cmos相机饱和效应光电对抗

基于cmos相机的低相干图像中心条纹提取的算法分析(英文)

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2012年第11期49卷 80-83页

作者：胡姝玲王鑫龙孙昱黄杰陆乔乔耿伟彪北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 军事交通学院基础部天津300162

利用cmos相机而非常规光电探测器来获取平面信息能够提高抗电磁干扰能力以及测量精度。提出3种算法来提取中心条纹,并通过设计低相干杨氏干涉仪对3种算法进行了实验比较。结果显示面积比较法最有效,能够准确标记中心条纹。此外,它还适... 详细信息

利用cmos相机而非常规光电探测器来获取平面信息能够提高抗电磁干扰能力以及测量精度。提出3种算法来提取中心条纹,并通过设计低相干杨氏干涉仪对3种算法进行了实验比较。结果显示面积比较法最有效,能够准确标记中心条纹。此外,它还适用于实时信息显示系统。

关键词：图像处理 cmos相机低相干中心条纹

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

具有开窗口功能的高帧频cmos相机的研制

具有开窗口功能的高帧频CMOS相机的研制

作者：田立国长春理工大学

学位级别：硕士

本文主要研制了一种可随机开窗口的高帧频cmos相机,并给出了系统的硬件和软件设计方案。在自由空间激光通信系统中,信标光光斑经过空间衰减后,由cmos相机接收,并通过窗口读出模式,可以将像素读出速度提高很多,因而能够达到很高的帧频,... 详细信息

本文主要研制了一种可随机开窗口的高帧频cmos相机,并给出了系统的硬件和软件设计方案。在自由空间激光通信系统中,信标光光斑经过空间衰减后,由cmos相机接收,并通过窗口读出模式,可以将像素读出速度提高很多,因而能够达到很高的帧频,满足的粗精跟踪伺服带宽要求。cmos相机设计主要分三大部分：光学成像单元,选择Cypress公司的LUPA-300型cmos图像传感器,实现信标光光斑捕获,并转化为数字图像信号输出；相机的时序驱动和控制单元,采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)实现相机的初始化,通过SPI总线完成LUPA-300的寄存器设置和驱动时序；数据传输单元,采用Camera link接口协议,将数字图像TTL信号转化为LVDS低压差分信号,进行高速传输。实验证明,该cmos相机在粗跟踪时帧频达到247fps,精跟踪时帧频达到3000fps,满足粗精跟踪伺服系统检测需要。

关键词： cmos相机复杂可编程逻辑器件开窗口时序驱动高帧频

基于特征光谱成像技术的cmos相机灰度响应定标方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于特征光谱成像技术的CMOS相机灰度响应定标方法研究

作者：陈紫玲湖南大学

学位级别：硕士

辐射定标工作是成像相机应用过程中的重要环节,高精度的辐射定标直接决定了成像相机的定量化应用能力。目前,辐射定标技术已经进入相对成熟的阶段,但将相机辐射定标技术更好的应用在航天方面等领域,如飞行器的识别和跟踪应用中,也是一... 详细信息

辐射定标工作是成像相机应用过程中的重要环节,高精度的辐射定标直接决定了成像相机的定量化应用能力。目前,辐射定标技术已经进入相对成熟的阶段,但将相机辐射定标技术更好的应用在航天方面等领域,如飞行器的识别和跟踪应用中,也是一个值得研究的课题。本论文针对航天飞行器尾焰进行特征光谱成像的互补金属氧化物半导体(C om pl em ent ar y M et al Ox i de S em i conduc t or,C M OS)相机,考虑了外场环境对辐射定标的影响,分别基于积分球响应和天空背景光谱辐射响应定标两种方法,完成cmos相机探测得到的灰度值与光谱强度之间的定标工作。首先,飞行器燃料燃烧过程中会产生大量的尾焰,燃料及燃料箱中的金属物质构成的原子经过高温燃烧后会辐射对应的谱线。本论文选择辐射谱线简单且辐射强度高的Na原子作为研究对象,利用Na原子辐射的特征波长589nm进行特征光谱成像,有利于研究目标的识别和跟踪工作。其次,在室内环境下,利用589nm光源和积分球,分析曝光时间和增益的影响,完成了中心波长为589nm特征光谱成像的cmos相机灰度响应定标工作,得到的定标结果为天空背景光谱辐射灰度响应定标提供了理论参考。最后,利用太阳光照射下的天空背景辐射作为定标光源,分析曝光时间和增益的影响,完成了特征光谱成像cmos相机灰度响应定标工作。比较积分球灰度响应定标和天空背景光谱辐射响应定标两种方法的差异,并对影响相机灰度响应定标的因素进行分析,分析结果证明了天空背景光谱辐射灰度响应定标方法的可行性。

关键词：特征光谱 cmos相机辐射定标灰度响应

基于cmos相机的植物叶绿素荧光成像系统开发与应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CMOS相机的植物叶绿素荧光成像系统开发与应用

作者：王旭江苏大学

学位级别：硕士

叶绿素荧光被誉为植物无损检测的探针,与植物的光合作用密切相关,因此叶绿素荧光检测技术是监测植物生长状况、生理信息的重要手段。但目前叶绿素荧光检测技术由于光源和荧光采集传感器的限制,导致叶绿素荧光检测大多为点测量或局限于... 详细信息

叶绿素荧光被誉为植物无损检测的探针,与植物的光合作用密切相关,因此叶绿素荧光检测技术是监测植物生长状况、生理信息的重要手段。但目前叶绿素荧光检测技术由于光源和荧光采集传感器的限制,导致叶绿素荧光检测大多为点测量或局限于单片叶片的面测量,存在一定误差概率;而用于大面积叶绿素荧光测量的设备价格昂贵,无法用于实际生产。针对以上问题,本文根据叶绿素荧光激发和采集波段,开发了基于cmos相机的调制式叶绿素荧光成像系统,并对黄瓜干旱胁迫的分类进行研究。本文的主要研究内容和结果有以下几个部分:(1)调制式叶绿素荧光成像系统光源设计针对目前叶绿素荧光成像系统由于光源照射面积小带来的检测区域小的问题,设计了脉冲宽度调制式(PWM)的叶绿素荧光成像系统激发光光源。通过Light Tools光学仿真软件确定光源功率,并使用评价函数确定LED光源空间坐标对应的安装角度和匀光棒结构的尺寸,进一步提升了光照区域的照度均匀;使用PWM控制光源发出不同强度的激发光。经过仪器实际测量发现:系统测量光强度为1μmol/8)/、光化光强度为890μmol/8)/和饱和脉冲光为6277μmol/8)/,达到了调制式叶绿素荧光激发光的要求,同时系统250mm×250mm检测区域内的光照均匀性约为91.8%,实现了大面积高光强的均匀照明。(2)基于cmos相机的叶绿素荧光成像系统设计针对目前叶绿素荧光检测系统测量面积小且成本高的问题,使用成本与噪声低的制冷型cmos相机搭建了植物的叶绿素荧光成像系统,并对系统脉冲同步时序进行开发。为了解决cmos相机与LED测量光同步的问题,设计了基于嵌入式系统的cmos相机的外触发脉冲时序,同时结合光耦隔离电路实现了输入输出信号的电气隔离,有效提高了系统的抗干扰能力。对主控单元输出的脉冲时序进行了验证,结果表明,主控单元实现了cmos相机外触发脉冲时序和LED脉冲时序的同步,保证了检测过程中叶绿素荧光图像的准确采集。(3)叶绿素荧光成像系统数据分析软件开发开发了叶绿素荧光成像系统的数据分析软件,利用UART串口通信实现了叶绿素荧光检测系统成像参数的设置;使用OTSU图像分割算法和Open CV2库函数对系统采集的叶绿素荧光图像进行分割计算,得到叶绿素荧光参数值和常用的叶绿素荧光灰度图像;通过PYQT图像界面开发技术将伪彩色成像结果可视化显示,实现了叶绿素荧光成像系统检测控制、数据处理和数据结果可视化显示的集成化管理。通过与IMAGING-PAM对比结果表明,系统可以实现对植物叶绿素荧光、、/、F、′和Y II等生理参数的检测。(4)基于叶绿素荧光参数和图像的黄瓜干旱胁迫研究以黄瓜为实验材料,使用本系统对不同灌溉条件下黄瓜叶片叶绿素荧光进行成像检测,筛选了适合的叶绿素荧光特征参数进行黄瓜的干旱胁迫诊断。通过研究黄瓜不同干旱胁迫程度下叶绿素荧光图像的荧光分布和参数值变化趋势,构建基于极端梯度提升算法、径向基神经网络算法和随机森林分类算法的干旱胁迫程度分类模型,筛选出极端梯度提升算法作为干旱胁迫诊断模型,实验结果表明,所构建的模型能够对黄瓜不同干旱程度准确分类诊断。

关键词：叶绿素荧光调制式成像 cmos相机水果黄瓜干旱胁迫

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

天文cmos相机测试系统的建立与研究

天文CMOS相机测试系统的建立与研究

作者：罗志远中国科学院大学(中国科学院云南天文台)

学位级别：硕士

cmos相机是一种重要的固体成像设备。随着科研级cmos相机的性能不断提高,现在广泛应用于科研领域。抚仙湖的新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)在对太阳光球和色球进行高空间分辨率的成像观测和高光谱分辨率的光谱观测... 详细信息

cmos相机是一种重要的固体成像设备。随着科研级cmos相机的性能不断提高,现在广泛应用于科研领域。抚仙湖的新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)在对太阳光球和色球进行高空间分辨率的成像观测和高光谱分辨率的光谱观测时,成像设备也在使用cmos相机。因此建立一个天文cmos相机测试系统,对于新购cmos相机的检测验收以及现有cmos相机的定期检测和维护有十分重要的意义。除此之外,天文cmos相机测试系统对于cmos相机像素间特性的研究也有很大帮助。为此本论文开展了天文cmos相机测试系统和cmos相机非均匀性的相关研究工作。本文首先介绍了cmos相机测试系统以及测试标准在国内外发展的概况,并对cmos相机的发展及其结构特性进行了研究,通过与CCD相机进行对比,说明了cmos相机在太阳物理观测中应用的优势。通过分析在天文观测中常用的cmos相机性能参数,参考常用天文相机性能参数的测试方法以及欧洲机器视觉协会发布的相机及传感器测试标准,制定了天文cmos相机测试标准。以天文cmos相机测试标准为依据,并针对实际测试中测试环境和设备的需求,建立了天文cmos相机测试系统。此系统包括相机测试平台、控制系统和数据采集处理系统。基于.NET平台利用C#编程语言编写控制系统和数据采集处理系统的程序,实现了相机测试平台的集成控制,包括光源功率设置,单色仪出光波段设置,位移平台控制,温湿度控制等,提高了设备之间协同工作的效率,利用matlab编写了数据处理程序,提高了计算效率。所有功能全部实现模块化编程,便于以后程序的更改和维护。天文cmos相机测试系统实现了性能参数的一键测量,自动化程度高,大大提高了测试效率,降低了学习成本和使用成本。通过对天文cmos相机测试系统的测试,所有设备运转正常,控制系统和数据采集处理系统通信正常,能够满足cmos相机的测试需求。通过对cmos相机非均匀性的研究工作,提出了单像元分段校正的方法,用来消除因cmos相机结构而产生的竖状条纹。利用天文cmos相机测试系统,进行了单像元分段校正中的校正矩阵所需图像的采集,大大提高了采集效率。通过对进行单像元分段校正的图像前后对比,图像的非均匀性都有所降低,线性度由99.57%提高到99.98%,残差模由105.2降到2.6,说明了此方法对于cmos相机的图像的竖状条纹消除有明显作用,改善了其太阳高分辨成像的干扰问题。

关键词： cmos相机单像元分段校正控制系统数据处理非均匀性