多角度偏振成像仪数据校正方法对比与评价

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作者 王羿 孟炳寰 +3 位作者 叶晨 骆冬根 姚萍萍 洪津 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3307-3312,共6页

多角度偏振成像仪(DPC)在数据校正过程主要包括本底校正和帧转移校正2部分。光电探测器的图像采集是一个随机抽样的过程,数据校正过程需对抽样结果进行运算,从而引入噪声。结合DPC数据校正过程,主要研究本底校正和帧转移效应校正对信噪... 多角度偏振成像仪(DPC)在数据校正过程主要包括本底校正和帧转移校正2部分。光电探测器的图像采集是一个随机抽样的过程,数据校正过程需对抽样结果进行运算,从而引入噪声。结合DPC数据校正过程,主要研究本底校正和帧转移效应校正对信噪比(SNR)的影响,分析2种帧转移效应校正方法的情况,分别对SNR进行建模和仿真,并用大气环境监测卫星DPC实测数据进行验证。结果表明:本底校正和帧转移效应校正均会使噪声增加,降低SNR;本底校正时应选择大于5帧本底探测数据;2种帧转移效应校正方法相比,列总量比例法优于暗行法,最大可以使SNR增加15.8。 展开更多

关键词 多角度偏振成像仪 数据校正 信噪比 帧转移效应 电荷耦合器件

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一种模拟CCD星图的方法 被引量：30

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作者 张钧萍 林涛 +1 位作者 周建林 钱国蕙 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期46-50,共5页

星识别算法在空间飞行器自主姿态确定系统中是不可缺少的。同时将ＣＣＤ所拍摄的星图作为算法的输入，无论是软件调试还是地面试验，抑或是对各种算法的评估，也是必不可缺少的。介绍一种利用计算机模拟ＣＣＤ拍摄的星空图片的方法，它... 星识别算法在空间飞行器自主姿态确定系统中是不可缺少的。同时将ＣＣＤ所拍摄的星图作为算法的输入，无论是软件调试还是地面试验，抑或是对各种算法的评估，也是必不可缺少的。介绍一种利用计算机模拟ＣＣＤ拍摄的星空图片的方法，它包括提取观测星，将观测星进行位置坐标和灰度的转换，并按照ＣＣＤ相机的参数进行归一化等步骤，获得模拟的星图。经过与识别算法结合使用，证明了该方法是可行的。 展开更多

关键词 CCD摄影机 航天器 星识别算法 计算机仿真 图像

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脉冲熔化极气体保护焊熔池图像的检测与处理 被引量：33

3

作者 闫志鸿 张广军 +2 位作者 邱美珍 高洪明 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期37-40,共4页

利用CCD摄像机和复合滤光技术建立了一套熔池图像实时采集系统。利用光谱分析,提出了适合于脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)熔池成像的滤光光谱窗口,并对中心波长分别为665nm和1064nm滤光系统的成像质量进行了分析。分析了P-GMAW单个脉冲... 利用CCD摄像机和复合滤光技术建立了一套熔池图像实时采集系统。利用光谱分析,提出了适合于脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)熔池成像的滤光光谱窗口,并对中心波长分别为665nm和1064nm滤光系统的成像质量进行了分析。分析了P-GMAW单个脉冲内的不同时刻的熔池图像,研究表明脉冲基值结束期间为最佳的取像时刻。使用中心波长为665nm的滤光系统,从熔池正后方取像,获取了清晰的熔池图像。针对所获取的典型的P-GMAW熔池图像,详细研究了其成像机理。开发了一套熔池图像处理程序,利用该程序提取了完整的熔池轮廓。 展开更多

关键词 脉冲熔化极气体保护焊 熔池 视觉检测 光谱分析 图像处理

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强激光远场焦斑重构算法研究 被引量：9

4

作者 谢旭东 陈波 +4 位作者 何凌 刘华 夏彦文 苏春燕 卢宗贵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期237-240,共4页

　通过CCD图像采集单元结合传统的列阵相机测量高功率固体激光器的远场焦斑分布,采用图像处理技术的边缘算子提取焦斑的几何中心,提出通过几何中心对心的焦斑嵌套重构算法,解决了光斑饱和时的对心难题,实现了快捷准确测量激光焦斑,为激... 　通过CCD图像采集单元结合传统的列阵相机测量高功率固体激光器的远场焦斑分布,采用图像处理技术的边缘算子提取焦斑的几何中心,提出通过几何中心对心的焦斑嵌套重构算法,解决了光斑饱和时的对心难题,实现了快捷准确测量激光焦斑,为激光器的实时控制提供参考数据。 展开更多

关键词 焦斑重构算法 激光焦斑 嵌套 边缘算子 CCD 远场分布 高功率固体激光器 光束质量

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基于结构光立体视觉的焊缝测量 被引量：21

5

作者 徐德 赵晓光 +1 位作者 涂志国 谭民 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期45-48,52,共5页

提出了一种基于结构光立体视觉的焊缝测量方法 ,并给出了一种简单的摄像机与激光器标定方法。它采用安装在机器人末端的两台摄像机和一只激光器构成测量系统 ,激光器发出的光束经平凸柱面镜变成光平面 ,在焊件上形成条纹。两台摄像机同... 提出了一种基于结构光立体视觉的焊缝测量方法 ,并给出了一种简单的摄像机与激光器标定方法。它采用安装在机器人末端的两台摄像机和一只激光器构成测量系统 ,激光器发出的光束经平凸柱面镜变成光平面 ,在焊件上形成条纹。两台摄像机同步采集该条纹图像 ,结合机器人末端位姿与摄像机参数 ,对于条纹上的每个特征点可以获得三组空间坐标。对这三组坐标进行信息融合 ,可以更加精确的获得特征点的空间坐标。进行的V形焊缝测量与跟踪试验表明 ,该方法具有实时性好、测量精度较高、标定简单。 展开更多

关键词 结构光 立体视觉 视觉测量 标定 焊缝测量

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科学级CCD相机像元不一致特性及其校正研究 被引量：8

6

作者 陈树越 路宏年 +1 位作者 张丕壮 杨巧宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期226-229,共4页

科学级 CCD相机是目前微光图像增强及其光电转换的重要器件。本文从图像转换质量的角度 ,以科学级 CCD相机为对象 ,研究了面阵 CCD像元特性不一致性的性质及其校正方法 ,揭示了这种不一致性是造成图像降质的重要原因 ,采用本文提出的

关键词 电荷耦合器件 不一致性 CCD相机 图像增强 像元特性 校正

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飞秒激光-固体靶相互作用中渡越辐射的测量 被引量：6

7

作者 王光昶 郑志坚 +8 位作者 杨向东 谷渝秋 刘宏杰 温天舒 葛芳芳 焦春晔 周维民 张双根 王向贤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期871-874,共4页

为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱。实验在100TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像... 为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱。实验在100TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上。测得的积分成像图案呈圆环状,光斑形成区域直径约为225μm,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号,该现象表明,超热电子在传输的过程中存在成丝效应,其分布也不均匀。光谱在300～500nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400nm(2ω0)附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射(CTR)。 展开更多

关键词 光学渡越辐射 超热电子 成丝效应 v×B加热机制 相干渡越辐射

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CO_2短路过渡焊接熔池图像传感器 被引量：14

8

作者 曹一鹏 陈强 孙振国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期1-4,共4页

针对CO2短路过渡焊接熔池图像实时检测的要求,研制了一种基于普通工业CCD摄像机的专用传感器。介绍了该传感器紧凑的机械结构和独特的光学设计,设计了可消除CCD摄像机固定工作时序与CO2短路过渡发生的随机性之间的矛盾的实时检测熔池图... 针对CO2短路过渡焊接熔池图像实时检测的要求,研制了一种基于普通工业CCD摄像机的专用传感器。介绍了该传感器紧凑的机械结构和独特的光学设计,设计了可消除CCD摄像机固定工作时序与CO2短路过渡发生的随机性之间的矛盾的实时检测熔池图像的控制时序,给出了相应的图像检测系统的工作原理。试验表明,采用该图像传感器可以围绕焊枪轴线从不同角度快速、准确地获得清晰的熔池图像。 展开更多

关键词 C02短路过渡焊接 熔池 图像检测 CCD摄像机 图像传感器

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高热流CCD器件散热与精密控温技术 被引量：12

9

作者 童叶龙 李国强 +1 位作者 余雷 耿利寅 《航天返回与遥感》 2014年第5期46-53,共8页

为保证空间相机CCD器件处于较小的温度波动范围,根据焦面组件的结构特点,通过仿真分析的方法,对空间相机大功率CCD器件的散热方法和精密温度控制策略作了初步研究。首先介绍了大功率CCD器件的热设计要求,分析了大功率CCD器件热控设计特... 为保证空间相机CCD器件处于较小的温度波动范围,根据焦面组件的结构特点,通过仿真分析的方法,对空间相机大功率CCD器件的散热方法和精密温度控制策略作了初步研究。首先介绍了大功率CCD器件的热设计要求,分析了大功率CCD器件热控设计特点,提出了采用微型热管的技术途径解决小空间、高热流密度器件的热量收集与排散方案,采用了基于积分分离式PI控制的电加热主动控温策略。热分析结果表明,热控方案可以满足CCD器件的散热需求以及±0.2℃的高精度、高稳定度温度控制要求。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 热量排散 精密温度控制 空间相机

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基于高速CCD摄像的短路过渡焊接熔滴检测与分析 被引量：12

10

作者 朱志明 吴文楷 陈强 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期29-33,共5页

建立了基于高速CCD摄像的熔滴图像检测和焊接电流、电弧电压同步采集系统，在给出短路过渡模式下的熔滴尺寸定义并简述基于MATLAB平台的熔滴尺寸与电弧信号分析系统的基础上，对平特性电源短路过渡CO2焊接熔滴尺寸变化特征及其与工艺性... 建立了基于高速CCD摄像的熔滴图像检测和焊接电流、电弧电压同步采集系统，在给出短路过渡模式下的熔滴尺寸定义并简述基于MATLAB平台的熔滴尺寸与电弧信号分析系统的基础上，对平特性电源短路过渡CO2焊接熔滴尺寸变化特征及其与工艺性能间的关系进行了试验研究。结果表明，熔滴尺寸呈分散性较大的止态分布（1～2倍焊丝直径），过大或过小的熔滴尺寸均不利于短路过渡焊接过程的稳定性。根据熔滴的形成和过渡过程，初步分析了影响熔滴尺寸的主要凼素及控制熔滴尺寸的途径，即短路过程结束后焊丝端部的残余液态金属量和燃弧能量的随机性导致丁熔滴尺寸的不确定性，对其进行有效控制将提高熔滴尺寸和短路过渡过程的一致性，进而改善短路过渡CO2焊接的工艺性能和焊接质量。 展开更多

关键词 高速CCD 熔滴尺寸 短路过渡 随机性

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介质阻挡放电复杂同心圆环斑图的研究 被引量：6

11

作者 董丽芳 朱平 +1 位作者 杨京 李犇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2856-2861,共6页

为了研究复杂同心圆环斑图的时空结构,采用水电极介质阻挡放电装置,在氩气和空气的混合气体中进行放电实验,并使用高速照相机对其进行拍摄研究。实验发现:该斑图在每半个电压周期内有3个电流脉冲段,其中2个脉冲位于电压的上升沿,1个位... 为了研究复杂同心圆环斑图的时空结构,采用水电极介质阻挡放电装置,在氩气和空气的混合气体中进行放电实验,并使用高速照相机对其进行拍摄研究。实验发现:该斑图在每半个电压周期内有3个电流脉冲段,其中2个脉冲位于电压的上升沿,1个位于其下降沿。利用高速照相机以每个电流脉冲段为曝光时间,对复杂同心圆环斑图的时空结构进行了研究,发现斑图是由小点、环和中心点构成的3套同心圆环子结构组成。依据以上实验结果的分析,发现壁电荷和放电丝之间的活化禁阻作用影响复杂同心圆环斑图的时空结构以及其中环的形成。 展开更多

关键词 介质阻挡放电 高速照相机 复杂同心圆环斑图 时空结构 壁电荷 子结构

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遥感卫星CCD相机的动态范围设计考虑 被引量：14

12

作者 何红艳 王小勇 付兴科 《航天返回与遥感》 2008年第1期39-42,49,共5页

动态范围是遥感器的一项重要性能指标,设计是否合理直接关系到卫星图像的层次、亮度和对比度,最终影响图像的品质。文章根据CCD相机的成像原理,结合中国已发射遥感卫星的在轨像质,对CCD相机动态范围的设计进行分析并提出一些建议。

关键词 电荷耦合器件 动态范围 辐亮度 空间相机 航天遥感

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200万像素数字摄像机设计及关键技术研究 被引量：12

13

作者 莫思特 吴志红 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期117-121,共5页

公共安全、工业控制、科学研究等领域对摄像机的分辨力和帧率提出了越来越高的要求。针对这一应用需求,本文提出了一种200万像素、每秒15帧高清高速数字摄像机的设计方案,给出了设计中关键技术的解决方法。该设计主要由ICX274、AD9923A... 公共安全、工业控制、科学研究等领域对摄像机的分辨力和帧率提出了越来越高的要求。针对这一应用需求,本文提出了一种200万像素、每秒15帧高清高速数字摄像机的设计方案,给出了设计中关键技术的解决方法。该设计主要由ICX274、AD9923A、XC3S1200E、TE3310RPF和AT91RM9200等组成。AD9923A为ICX274提供垂直和水平驱动时序,放大ICX274输出的模拟视频信号,完成模拟视频信号的AD变换。XC3S1200E将AD9923A输出的数字Bayer信号转换为YUV格式数字信号送给TE3310RPF,并由TE3310RPF实现JPEG压缩。AT91RM9200通过网络将图像压缩数据传送到客户端。解决的关键技术包括CCD垂直、水平时序的产生,CCD信号相关双采样的控制,Bayer信号到YUV信号的转换,数据压缩以及压缩数据的采集与网络传输。实验结果表明,该设计方案每秒可以采集、压缩、传输200万像素图像15帧,图像质量较好。 展开更多

关键词 摄像机 高清 CCD ICX274 AD9923A

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高分辨率遥感相机CCD器件精密热控制 被引量：16

14

作者 鲁盼 赵振明 颜吟雪 《航天返回与遥感》 2014年第4期59-66,共8页

针对某高分辨率空间遥感相机电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)体积小、功耗大但温度稳定性要求高的特点,提出了通过相机发送指令控制补偿加热回路通、断电对CCD器件进行温度控制的方法,并利用IDEAS-TMG软件进行了仿真分析,分别... 针对某高分辨率空间遥感相机电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)体积小、功耗大但温度稳定性要求高的特点,提出了通过相机发送指令控制补偿加热回路通、断电对CCD器件进行温度控制的方法,并利用IDEAS-TMG软件进行了仿真分析,分别给出了无补偿功率、补偿功率为10W、12.5W、15W与17.5W这5种情况下CCD器件的温度变化曲线。仿真分析结果表明:补偿功率为12.5W时CCD器件的温度波动最小,热设计结果满足各项温度指标。为了验证热设计的可靠性,焦面组件参加了整机的热平衡试验,得到了满意的结果。该设计方法对各类空间遥感相机高温度稳定性要求的CCD器件的热设计和热分析有一定的指导和借鉴作用。 展开更多

关键词 遥感相机 电荷耦合器件 热控制 热试验 空间技术

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多角度偏振成像仪探测器非均匀性校正研究 被引量：8

15

作者 涂碧海 姚萍萍 +3 位作者 孟炳寰 翁建文 黄禅 洪津 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期133-142,共10页

像面非均匀性与镜头、探测器组件、空间杂散光、温漂等多种因素相关,单一方法无法有效区分误差源,需逐一校正,针对偏振成像仪通过积分时间调整的在轨工作模式,研究基于多参量校正补偿的探测器非均匀性校正方法.通过探测器综合测试设备,... 像面非均匀性与镜头、探测器组件、空间杂散光、温漂等多种因素相关,单一方法无法有效区分误差源,需逐一校正,针对偏振成像仪通过积分时间调整的在轨工作模式,研究基于多参量校正补偿的探测器非均匀性校正方法.通过探测器综合测试设备,获取温度、暗电流、曝光时间、光谱响应率等敏感因素数据,经过暗电流、帧转移效应、温度补偿和环境参量的校正,对探测器非均匀性进行多点法校正,消除了像面低频不均衡响应差异和邻域高频差异.实验表明,95%满阱单帧数据像元响应不一致性由1.141%降至0.513%,校正后数据噪声表现为散粒噪声,校正后有良好的动态范围调节能力和线性度,基于多参量的非均匀性校正方法为仪器的定标校正和在轨快速计算提供了数据支撑,为后续偏振遥感仪器提供有效参考. 展开更多

关键词 偏振成像仪 电荷耦合器件 多参量校正法 成像非均匀性 曝光时间

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高灵敏度EMCCD导航相机的设计 被引量：6

16

作者 何家维 何昕 +2 位作者 魏仲慧 穆治亚 李方彪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3019-3027,共9页

导航相机是深空探测领域中关键的导航敏感部件,本文通过提高导航相机的灵敏度来提高导航相机的综合性能,特别是提高时间分辨率,解决高动态条件下的目标探测问题。首先,根据导航相机的工作模式和EMCCD的性能特点,分析了影响导航相机成像... 导航相机是深空探测领域中关键的导航敏感部件,本文通过提高导航相机的灵敏度来提高导航相机的综合性能,特别是提高时间分辨率,解决高动态条件下的目标探测问题。首先,根据导航相机的工作模式和EMCCD的性能特点,分析了影响导航相机成像质量的多个因素,建立了目标信噪比理论分析模型;然后,在理论计算基础上,重点研究EMCCD导航相机的样机设计技术,说明了EMCCD高频高幅驱动、模拟前端设计、TEC真空制冷、时序控制与数据处理等关键技术的实现方法;最后,介绍了相关实验工作,并分析实验数据。实验结果表明:样机最大目标信噪比在倍增增益M=10时达到68.6dB,在口径13mm条件下,可在积分时间1ms内实现对月球成像。基本满足深空探测导航相机高动态条件下短积分时间成像的要求。 展开更多

关键词 深空探测 导航相机 电子倍增电荷耦合器件 高动态 小天体

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基于计算机视觉的塑料瓶颜色识别和分拣系统 被引量：16

17

作者 刘政林 周铭 +1 位作者 刘欣达 邹雪城 《电子测量技术》 2013年第11期43-48,共6页

在塑料瓶回收利用中,需要把不同颜色的塑料瓶分类,传统的人工分拣方法效率低下、成本高昂。提出一种基于计算机视觉的塑料瓶颜色识别和分拣系统,通过高性能电荷耦合元件(CCD)摄像头获取塑料瓶的图像,对所获图像进行处理以得到塑料瓶的... 在塑料瓶回收利用中,需要把不同颜色的塑料瓶分类,传统的人工分拣方法效率低下、成本高昂。提出一种基于计算机视觉的塑料瓶颜色识别和分拣系统,通过高性能电荷耦合元件(CCD)摄像头获取塑料瓶的图像,对所获图像进行处理以得到塑料瓶的中心点以及颜色信息、将中心点及颜色信息通过串口发送给下位机,下位机根据这些信息控制气动分离装置分拣不同颜色的塑料。实验结果表明:该系统测量结果准确,响应速度快,理想情况下可以实现不同颜色的塑料瓶100%的分离。 展开更多

关键词 废旧塑料 CCD摄像头 颜色识别 气动分离

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像移对星载TDICCD相机成像品质的影响分析 被引量：14

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作者 庄绪霞 王治乐 +1 位作者 阮宁娟 贺金平 《航天返回与遥感》 2013年第6期66-73,共8页

像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下... 像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下TDICCD相机空变降质模型,并以此为基础,计算并分析了不同形式、不同方向上的像移影响下的像质下降情况。分析结果表明,不同方向、不同形式的像移引起的成像品质下降是不同的。文章中提出的空变降质模型可以为后续的仿真及像移降质图像的恢复等提供参考。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 像移 空变降质模型 成像品质 空间相机

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基于ARINC429总线的某型CCD航空相机总线数据接口板 被引量：9

19

作者 赵育良 张国栋 《兵工自动化》 2008年第8期7-8,21,共3页

基于ARINC429总线的某型CCD相机的总线数据接口板,其作为新型航空侦察平台任务机系统与航空CCD相机的数据中转站,分别通过与任务机总线数据通信及与相机主控板并口通信,完成两者间的机载设备航空总线数据、控制指令及相机信息的数据交换... 基于ARINC429总线的某型CCD相机的总线数据接口板,其作为新型航空侦察平台任务机系统与航空CCD相机的数据中转站,分别通过与任务机总线数据通信及与相机主控板并口通信,完成两者间的机载设备航空总线数据、控制指令及相机信息的数据交换,使相机与任务机能够协调工作的同时,保证CCD相机像移补偿机构、相机影像稳定系统及数据记录系统的正常工作。经实验室及试飞测试,系统运行稳定,抗干扰性强,可靠性高。 展开更多

关键词 CCD 航空相机 总线 差分耦合

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双线阵CCD相机的畸变校正和标定方法 被引量：4

20

作者 朱虹 程松 +2 位作者 王栋 陈好刚 王佳 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第22期175-179,共5页

在双线阵CCD的三维重建中,对线阵CCD相机的标定和镜头畸变校正是基础环节。提出了一种用于三维重建中的双线阵CCD标定及镜头畸变校正方法。根据左右相机间的单应性关系,以及线阵CCD的成像原理,将双目相机间的空间关系分解成姿态角与错... 在双线阵CCD的三维重建中,对线阵CCD相机的标定和镜头畸变校正是基础环节。提出了一种用于三维重建中的双线阵CCD标定及镜头畸变校正方法。根据左右相机间的单应性关系,以及线阵CCD的成像原理,将双目相机间的空间关系分解成姿态角与错切角的关系。通过靶图数据的拟合,对姿态角和镜头畸变进行校正,根据求出的错切角完成相机间的标定,实现对具有镜头畸变的双线阵CCD的标定。实验结果表明,标定和校正精度满足后续三维重建中图像匹配的需求。 展开更多

关键词 线阵电荷耦合元件 三维重建 相机标定 镜头畸变校正

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