简介：基于CCD图像测量技术，设计了一种利用CCD成像系统检测火车轮对几何尺寸的非接触在线测量系统。并给出了系统的结构及原理。激光束垂直入射到火车车轮上，再用透镜将火车车轮上的激光光疯成像到CCD上。当火车车轮产生磨损时，CCD上激光光斑的像也将发生位移。通过对CCD上弥散斑中心位移的测量，就可精确计算出火车车轮的磨损量。

简介：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。

简介：提出了由步进电机控制振镜运转,基于线阵TDI-CCD相机的扫描成像设计方案.通过研究线阵TDI-CCD器件的结构与工作原理,得到对振镜扫描速率和相机行扫描速率进行同步的方法,实现了空间位置配准.采用EC-11相机进行成像实验,扫描成像系统输出了可辨别的图像.

简介：根据多光谱相机技术指标要求,讨论了空间多光谱相机的光学设计。采用准远心的离轴三反式结构满足测绘用多光谱相机的低畸变要求。考虑加工、装调与检测等因素,将次镜设计成球面,提高了设计的可靠性。优化完成的设计结果相对畸变小于0.012%,成像质量良好,全视场各谱段MTF在Nyquist频率下优于0.75。加工、装调后的系统静态传函测试结果高于0.2的系统技术指标要求。

简介：提出了一种用于石英玻璃管壁厚非接触测量的光电检测技术，研制了石英玻璃管壁厚在线检测系统。在确定检测总体方案的基础上，进行了石英玻璃管厚度检测原理、发射光学系统、CCD器件选择和数据处理系统的研究。根据几何光学中反射与折射定律，利用三角关系建立了石英玻璃管壁厚和光束宽度之间的关系。对实验结果进行了误差分析，验证了方案的可行性，系统测量精度优于±0．01mm。系统调试和实际测量结果表明，研制的系统满足在线非接触测量要求。

简介：转镜相机像面设计中，基于传统代替圆理论的设计存在原理性误差，而通过综合考虑几种代替圆理论衍生出来的最佳设计理论会出现圆心不重合、转镜中心点偏离坐标中心等问题，对加工和装配的要求高。在数字像面设计中，把转镜旋转中心点设为坐标中心，推导出每个传感器成像像面坐标和像面边缘离焦量方程，从模拟结果可以看出，转镜扫描时形成了Pascal蜗线，且每个像面又单独为一条直线，符合高速转镜原理和本文计算理论的结论。可为像面定位、工作角、倾斜角选取提供依据。

简介：线阵CCD已广泛应用于在线检测、图像识别等系统,目前高帧率采集系统多在200~500Hz之间。高速线阵CCD采集系统,如1K甚至10KHz以上的采集要求,设计难度大,电路实现复杂,需要专用处理器,产品成本高,提出了一种采用并行高速FPGA驱动线阵CCD,通过常规分立元件完成模拟信号处理,实现数字信号实时传输的方案。该方案不仅简化了硬件设计上的难度,在同等性能情况下,可实现每秒万帧的高速采样,大幅度降低了成本。方案选用AlteraFPGA作为控制核心,实现高速信号采集的同时,在片上实现一定的图像算法,不仅加速了图像处理速度,同时降低了计算机的处理压力。最后,本电路通过USB2.0接口,完成数据的实时传输。设计具有高帧率、高灵敏度、性能稳定,便携使用等特点,同时还有一定的通用性,已应用于一些光学系统中。

简介：光学系统公差的合理制定是影响相机总体性能的主要因素。首先针对光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路,设计离轴三反多光谱相机光学系统;运用公差的灵敏度分析和反转灵敏度分析,计算系统内各公差参数对相机各谱段成像质量的影响,给出合理的公差要求及合适的补偿调整参数。按给定的公差要求,加工、装调了具有较高成像质量的光学系统。实验检测结果表明,相机静态传递函数在全视场所有谱段的实测值均在0.243以上,满足指标要求,制定的公差合理、可行,验证了公差分析与研究方法的正确性。

简介：随着高性能CCD传感器的发展，其在空间成像探测系统得到广泛应用。为解决传感器的成像质量和恒温控制问题，采用基于帕尔贴效应的热电制冷（Thermo—ElectricCooling，TEC）技术，以FPGA为控制芯片，运用PID控制算法，实现了小型温度控制系统。实验结果表明，该系统能快速准确地实现恒温控制，可扩展性强，具有一定的应用价值。

简介：为了解决空间相机高分辨率与大视场的难题，在共轴三反的基础上，通过对以往离轴三反系统改进设计，提出了一种长焦距、大视场、大相对孔径无中心遮拦的离轴三反系统设计方法，并利用ZEMAX软件设计了一种焦距为1200mm，视场角11°×3°，相对孔径F／4，工作谱段在0．4～2．5μm的光学系统，该系统在全视场空间频率50lp／mm处，MTF均值大于0．42，接近衍射极限，弥散斑直径RMS值小于10μm，表明其具有良好的成像质量。

简介：准确地测量含有广角耦合物镜的图像显示系统的几何畸变是实现图像显示系统几何畸变数字校正的前提和关键。提出了一种以非量测广角数码相机为测量设备的几何畸变的测量方法，首先给出了广角数码相机镜头畸变的标定方法，确定了数码相机镜头畸变系数，然后讨论了基于广角数码相机和Photoshop软件进行图像显示系统几何畸变测量的测量方法，分析了影响测量精度的因素。最后，将本文的测量结果与基于点物成像原理，采用单轴转台和普通数码相机进行测量的测量结果进行了对比，二者吻合得较好。从测量结果看，本文给出的测量方法，其测量精度可以满足工程要求，简单、易行。

简介：根据光电系统点目标探测概率、虚警概率公式,从信号和噪声的统计特性出发,推导了可见光相机对点源目标的作用距离公式.并综合考虑人眼的目标发现能力、目标的亮度对比度、观察等级和探测概率的要求,计算出面源目标的作用距离.为了便于计算,编制了相应的软件,并以高分辨率可见光相机为例,通过计算实现了对高分辨率可见光相机点源、面源目标的作用距离的估算.

简介：基于光电转换基本原理，设计并研制了用于转镜式高速扫描相机扫描速度的检测装置，包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件，用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4．5mm／μs的扫描速度，计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756，对检测装置的测量不确定度来源进行了分析，给出了该装置的不确定度评定方法及测量不确定度，对检测结果的评定表明，该检测装置的相对测量不确定度不大于0．1%，远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明，设计的检测装置具有很高的准确度和可靠性。

简介：FJZ-250型高速转镜分幅相机因转镜速度的不可重复性,光机结构的构造原理和控制系统各路高压触发时间的漂移,导致了时间测量的不确定度.为此,须对相机测量数据进行校正.阐述了校正方法、提供了逐幅校正位置误差的修正系数.若以预置转速对应的名义周期值去处理测量结果,则相机的时间测量合成不确定度将达1%,对名义周期值和名义幅间间隔时间值进行修正后,则可降至0.3%.

简介：机械臂视觉相机除了有视觉监视作用外,还可以对观测目标进行三维位姿测试。在相机整星安装阶段,需要将相机坐标系引入到相机安装坐标系中。由于相机坐标系的原点为针孔模型的投影中心,为一虚拟位置,无法通过直接测量的方式给出其具体位置。提出了一种基于自标定技术引出相机坐标系的方法,该方法通过相机对目标拍照,根据多幅图像间的对应匹配特征点,可得出相机的方位参数,进而引出相机坐标系。该方法简单直接,引出精度可达±0.117mm,能够满足测试需求和测试精度,对摄影测量相机的装调具有指导意义。

简介：对于最大幅宽为500mm的胶片，提出了一种基于线阵CCD技术实现印刷电路板胶片尺寸及缺陷的在线检测方法。设计的线阵CCD和被测胶片相结合的二维双向运动机构完成扫描成像。设计的成像系统使得线阵CCD成像范围覆盖一个被测单元的幅面，避免了图像拼接时所引入的误差。扫描图像先经模板匹配定位感兴趣区域，再对针孔区域、缺角区域分别采用了区域生长法和差影法来实现缺陷检测，线段区域则通过区域分割法来实现尺寸测量。实验表明，该方法不仅能够对针孔、缺角进行有效的判别，而且能准确地测量出线宽和线间距，分辨率可达0．025mm。