面阵CCD高精度测量技术的应用 被引量：23

1

作者 杨丽凤 韩冀皖 李元宗 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第5期455-458,共4页

利用高分辨率面阵 CCD,提出一种新的散射均匀光场照明的方法 ,通过边缘检测 ,像素细分技术使测量精度突破像素级限制 ,实测精度为 0 .0 1 mm.同时对影响系统精度的因素进行了分析并给出补偿措施 ,使面阵

关键词 面阵CCD 在线测量 边缘检测 像素细分 电荷耦合器件 光电成像

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利用异形像元探测器提高空间分辨率 被引量：15

2

作者 刘妍妍 张新 +3 位作者 徐正平 张建萍 王灵杰 王德江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2620-2627,共8页

为了解决光电系统成像中探测器分辨率低的问题,针对造成探测器分辨率低的两大主要因素—采样率不足及感光区域的低通滤波效应,提出一种基于异形像元探测器的超分辨成像方法。综合现有的超分辨重建技术和减少像元尺寸方法的优缺点,将现... 为了解决光电系统成像中探测器分辨率低的问题,针对造成探测器分辨率低的两大主要因素—采样率不足及感光区域的低通滤波效应,提出一种基于异形像元探测器的超分辨成像方法。综合现有的超分辨重建技术和减少像元尺寸方法的优缺点,将现有的探测器矩形像元逐一"变形",去除同一位置1/4象限;利用该异形像元探测器阵列获取一序列相互错位1/2像元的欠采样图像;最后利用图像算法计算出这些图像的灰度矩阵信息,重建最终的高分辨图像。该方法可同时提高探测器的采样频率和截止频率,拓展带宽,从而实现高分辨率成像。为了验证该方法的有效性,在试验中选取填充因子100%的46μm×46μm中波红外探测器,利用焦距为6 000 mm、口径为600 mm的红外平行光管和焦距为50 mm的中波红外镜头成像,如果不采用任何技术,物方分辨率为11.04 mm;过采样技术可将分辨率提高1.60倍,物方分辨率为6.9 mm;而采用异形像元探测器超分辨成像方法,在试验中将每个像元都抠掉23μm×23μm后,物方分辨率为3.1 mm。 展开更多

关键词 超分辨成像 异形像元探测器 像元细分

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图像测量中的边缘检测与像素细分算法研究 被引量：11

3

作者 刘利 史颖刚 李元宗 《科技情报开发与经济》 2006年第5期177-178,共2页

边缘检测与像素细分是机器视觉中必不可少的重要环节。总结和分析了一些典型的边缘检测和像素细分算法的特点,并分别讨论了它们的机理和优劣。

关键词 图像测量 边缘检测 像素细分

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基于线阵CCD的精密尺寸测量系统 被引量：8

4

作者 卢佳宝 韩学辉 王彩霞 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期935-940,共6页

现有尺寸测量方式精度低,测量费时费力。为了提高尺寸测量的精度,使测量系统便携化,操作简单,文中实现了一种基于线阵CCD的精密尺寸测量系统。文中提出新的象元细分方法,将2个像元间距为8μm的线阵CCD等距错排并以60°斜放,可突破... 现有尺寸测量方式精度低,测量费时费力。为了提高尺寸测量的精度,使测量系统便携化,操作简单,文中实现了一种基于线阵CCD的精密尺寸测量系统。文中提出新的象元细分方法,将2个像元间距为8μm的线阵CCD等距错排并以60°斜放,可突破像元间距对测量精度的限制,将最大测量误差减小为2μm,在此基础上采用浮动阈值方法进行数据处理,实现高精度尺寸测量。利用FPGA进行硬件描述实现线阵CCD的驱动,对CCD的输出信号进行差分放大,采用硬件滤波方法消除曝光积分和转移过程中的电子学噪声,采用10位模数转换器实现数字量的并行输出,FPGA内部FIFO存储数字量结果。系统充分利用FPGA的可编程资源,有效降低了硬件设计复杂度,无需上位机或者ARM,节约成本,系统小型化便携化。实验表明,该系统有效克服光源及电子学噪声影响,可对1 mm-29 mm的中型尺寸物体进行测量,误差小于2μm。 展开更多

关键词 精密测量 FPGA 线阵CCD 浮动阈值法 像元细分

原文传递

基于线阵探测器的单圈绝对轴角编码器 被引量：7

5

作者 谈颖皓 袁波 孟子博 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1771-1775,共5页

为了解决轴角编码器尺寸与角度分辨率之间的矛盾,同时提高编码器的响应频率,提出了一种基于线阵探测器的单圈绝对式光电轴角编码器.该编码器使用了一种新型单圈绝对式编码盘,整个码盘只有一个码道,粗码被直接刻在这个单圈的码道上,码盘... 为了解决轴角编码器尺寸与角度分辨率之间的矛盾,同时提高编码器的响应频率,提出了一种基于线阵探测器的单圈绝对式光电轴角编码器.该编码器使用了一种新型单圈绝对式编码盘,整个码盘只有一个码道,粗码被直接刻在这个单圈的码道上,码盘图像经光学放大后被线阵探测器接收.利用FPGA控制电路将数据传送至计算机,并对数据进行译码处理,分别利用图像处理技术读取粗码和利用像素细分技术获得细码,两者相结合得到角度信息.通过该技术设计一个码盘直径为40mm的绝对式轴角编码器,其分辨率为15位. 展开更多

关键词 绝对轴角编码器 单圈 像素细分 线阵探测器

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赋形像元探测器在超分辨重建中的应用 被引量：5

6

作者 刘妍妍 张新 +3 位作者 徐正平 张建萍 王灵杰 王德江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期971-976,共6页

大多数光电成像系统的空间分辨率都与探测器的元数密切相关,增加探测器的元数是提高成像系统空间分辨率的核心问题之一。在不增加探测器元数的前提下,提高空间分辨率的技术途径之一就是超分辨重建技术,它通过增加探测器采样频率来提高... 大多数光电成像系统的空间分辨率都与探测器的元数密切相关,增加探测器的元数是提高成像系统空间分辨率的核心问题之一。在不增加探测器元数的前提下,提高空间分辨率的技术途径之一就是超分辨重建技术,它通过增加探测器采样频率来提高探测器的空间分辨率。考虑到探测器的空间分辨率并不完全取决于采样作用,且受像元孔径效应的影响,提出了一种赋形像元探测器。基于巴比涅原理中的互补屏原则,将原有的红外探测器中的每个正矩形像元去掉1/4,用剩余部分来等效获取去掉部分的高截止频率;同时利用两列赋形像元探测器进行亚像元推扫,结合像元细分算法,实现超分辨重建。通过同时提高系统采样频率和探测器的截止频率来实现红外系统最终的高分辨率重建成像。 展开更多

关键词 赋形像元探测器 超分辨重建 像元细分

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工程扫描图象去噪和细化处理

7

作者 杨勇 刘玉树 +1 位作者 罗国良 王鹏 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期961-964,共4页

针对工程扫描图象的特征,提出一种简单的基于密度划分的去噪算法和细化方法.基于密度划分的原理,定义了密度函数,讨论了灰度图象和黑白二值图象的情况.给出了一种直接根据中心像素8 邻域情况进行细化的算法.实验证明,该方法对工程扫描... 针对工程扫描图象的特征,提出一种简单的基于密度划分的去噪算法和细化方法.基于密度划分的原理,定义了密度函数,讨论了灰度图象和黑白二值图象的情况.给出了一种直接根据中心像素8 邻域情况进行细化的算法.实验证明,该方法对工程扫描图象处理速度较快,实现简单.对各种质量的扫描图象均能在有效去除噪声的同时,锐化了图象的边缘,细化效果较好. 展开更多

关键词 去噪 像素密度 阈值 细化 骨架线

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加工中心运动误差在线视觉检测方法研究

8

作者 方勇 赵转萍 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第5期86-88,共3页

介绍了当前对机床加工误差的几种检测方法,针对在线检测的要求,以TH5660A立式加工中心为研究对象,利用高分辨率的面阵CCD,提出了一种基于机器视觉的加工中心运动误差的在线检测系统方案。介绍了系统的硬件设计方案和软件总体设计方案。... 介绍了当前对机床加工误差的几种检测方法,针对在线检测的要求,以TH5660A立式加工中心为研究对象,利用高分辨率的面阵CCD,提出了一种基于机器视觉的加工中心运动误差的在线检测系统方案。介绍了系统的硬件设计方案和软件总体设计方案。通过边缘检测、像素细分及边缘拟合等软件技术使测量精度突破像素级限制,达到亚像素级,可实现高精度检测。 展开更多

关键词 运动误差 在线检测 机器视觉 边缘检测 像素细分

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空间光通信精跟瞄处理技术研究

9

作者 郭振铎 郭炳 《微型机与应用》 2016年第10期43-45,共3页

首先介绍了精跟瞄探测器的原理与组成,然后重点介绍了精跟瞄探测器的处理算法。最后对精跟瞄处理算法进行了验证,证明采用这种算法处理跟瞄精度能够达到空间光通信的要求。

关键词 跟瞄精度 精跟瞄探测器 投影算法 像元细分 曲面拟合

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基于CCD像元细分的空间光通信定位研究

10

作者 曹阳 赵明富 +1 位作者 全晓莉 罗彬彬 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期423-425,共3页

在APT系统的对准误差中,定位引起的误差起决定性的作用。CCD的像元分辨力是影响定位精度的主要因素。研究了在如何保持现有硬件条件不变的情况下,通过软件插值的方法实现CCD像元细分,克服传统的质心算法所带来的系统误差。通过实验验证... 在APT系统的对准误差中,定位引起的误差起决定性的作用。CCD的像元分辨力是影响定位精度的主要因素。研究了在如何保持现有硬件条件不变的情况下,通过软件插值的方法实现CCD像元细分,克服传统的质心算法所带来的系统误差。通过实验验证,采用像元细分后,标准差减小了59.4%。 展开更多

关键词 自由空间光通信 定位误差 像元细分

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星点质心亚像元定位的高精度误差补偿法 被引量：43

11

作者 杨君 张涛 +1 位作者 宋靖雁 梁斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1002-1010,共9页

在CCD星敏感器设计过程中,星点坐标的提取精度不仅影响星图识别的正确性,也直接影响星敏感器的最终姿态输出精度。本文通过分析传统质心法亚像元提取算法误差模型,证明该模型存在系统误差和随机误差。针对系统误差,提出了用最小二乘拟... 在CCD星敏感器设计过程中,星点坐标的提取精度不仅影响星图识别的正确性,也直接影响星敏感器的最终姿态输出精度。本文通过分析传统质心法亚像元提取算法误差模型,证明该模型存在系统误差和随机误差。针对系统误差,提出了用最小二乘拟合法来估计质心位置和系统误差大小的对应关系,利用这个关系对系统误差进行补偿;针对随机误差,提出用边缘阈值法和星图整体相消法来消除。本文还分析了CCD成像数学模型,星光成像的能量分布近似服从二维高斯分布,星点高斯分布弥散半径不同,用于误差补偿的曲线方程也不一样,根据不同的高斯弥散半径,设计了误差补偿模板,用于补偿质心法的系统误差。实验表明,采用误差补偿模板,可以将质心法精度从1/20pixel提高到1/200pix-el,满足了星敏感器高精度星点质心提取的要求。 展开更多

关键词 星敏感器 星点提取 亚像元 最小二乘法

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数字图像处理技术在面阵CCD自动检测系统中的应用 被引量：5

12

作者 刘成忠 刘键强 《电脑开发与应用》 2003年第3期23-25,共3页

介绍了数字图像处理的基本概念、基本原理,对面阵CCD自动检测系统中应用到的基于样条小波的多尺度边缘检测和基于空间矩的亚像素细分等数字图像处理技术进行了详细的说明。

关键词 数字图像处理 面阵CCD 自动检测系统 应用 边缘检测 亚像素细分 计算机

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互补金属氧化物半导体图像传感器亚像元细分精度实验研究 被引量：11

13

作者 刘智 翟林培 郝志航 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期118-124,共7页

通过图像处理方法,用软件的方式（亚像元细分）对目标进行定位是一个可有效提高测量精度的途径。主要对互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器亚像元细分精度的测试方法和测试结果进行研讨。利用压电陶瓷（PZT）精密快扫振镜（FSM）... 通过图像处理方法,用软件的方式（亚像元细分）对目标进行定位是一个可有效提高测量精度的途径。主要对互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器亚像元细分精度的测试方法和测试结果进行研讨。利用压电陶瓷（PZT）精密快扫振镜（FSM）和基于互补金属氧化物半导体图像传感器OV7620的数字相机构建了实验系统,对该互补金属氧化物半导体图像传感器OV7620的亚像元细分精度进行了实验研究。结果表明,OV7620的质心定位精度达到0.17pixel,即能够实现六细分,互补金属氧化物半导体图像传感器具有实现亚像元细分的能力,能够应用于以光斑质心检测为手段的测量系统中。 展开更多

关键词 成像系统 互补金属氧化物半导体图像传感器 亚像元细分 细分精度 填充率

原文传递

基于灰度加权重心法的线阵CCD亚像素细分定位实验研究 被引量：11

14

作者 占伟伟 卢海燕 +1 位作者 王秀 蔡莉 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期476-479,共4页

利用石英倾斜仪CCD驱动器、高精度电动位移台和光路系统搭建测试平台,对线阵CCD亚像素细分定位中的一种灰度加权重心法进行实验测试。通过噪声漂移实验和分辨力测试实验,验证了灰度加权重心法能够有效抑制噪声干扰,提高CCD像点定位分辨... 利用石英倾斜仪CCD驱动器、高精度电动位移台和光路系统搭建测试平台,对线阵CCD亚像素细分定位中的一种灰度加权重心法进行实验测试。通过噪声漂移实验和分辨力测试实验,验证了灰度加权重心法能够有效抑制噪声干扰,提高CCD像点定位分辨力,实现线阵CCD亚像素细分定位。实验结果,倾斜仪CCD驱动器采用加权重心法将像点定位分辨力提高至了1/3像素。 展开更多

关键词 光学测量 CCD亚像素细分 像点定位 加权重心法 线阵CCD 实验验证

原文传递

一种变阈值二值化CCD像元细分技术研究 被引量：4

15

作者 张南洋生 张波 杨坤涛 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期471-474,共4页

根据CCD的工作原理分析了线阵CCD的像元细分技术,提出了一种基于相关双采样和D/A转换的变阈值二值化方法,结合此方法给出了一种积分时间自动调整的变阈值二值化细分电路。叙述了变阈值二值化的细分原理和积分时间自动调整的实现方法,并... 根据CCD的工作原理分析了线阵CCD的像元细分技术,提出了一种基于相关双采样和D/A转换的变阈值二值化方法,结合此方法给出了一种积分时间自动调整的变阈值二值化细分电路。叙述了变阈值二值化的细分原理和积分时间自动调整的实现方法,并给出了采用此方法进行直径测量的实验结果。实验表明采用此方法的细分精度可靠性比一般的电子细分高,省去了软件细分需要的A/D转换和数据存储及运算,电路简单,成本低,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 CCD细分 变阈值二值化 积分时间自动调整 相关双采样

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航空红外相机的装调 被引量：9

16

作者 宋俊儒 邢辉 +2 位作者 穆生博 焦文春 何徐华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2125-2133,共9页

分析了航空红外相机的结构特点,论证了装调该类相机的关键技术。提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法。该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调,结合质心亚像元定位算法对相机进行精调。提出了基于大口径平... 分析了航空红外相机的结构特点,论证了装调该类相机的关键技术。提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法。该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调,结合质心亚像元定位算法对相机进行精调。提出了基于大口径平行光管和高精度可控转台覆盖所有镜头完成一次性装调的方案,解决了多个视轴相机组视轴高精度一致性装调的问题。实验表明:提出的方法满足航空红外相机的高精度、小公差的装调要求。单相机视轴与光轴夹角、多角度各组相机之间的视轴夹角的实际装调精度达到0.052pixel,比常规方法单像元的装调精度提高近20倍。提出的方法为航空红外相机的高精度装调提供了一种精确可行的途径,并可应用于结构类似的航天遥感器的装调。 展开更多

关键词 航空红外相机 扫描镜 单镜头装调 质心亚像元定位 分组装调

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星点亚像元细分定位精度分析 被引量：8

17

作者 连月勇 张超 谢宗特 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期578-582,共5页

星点的精确定位为后续的导航解算提供数据支撑。基于高斯分布原理进行星点模拟,为星点定位提供图像数据。分别介绍了质心法和高斯曲面拟合法的亚像元细分定位原理,并研究系统误差、随机噪声、分割阈值、星等和星点坐标分布5个因素对星... 星点的精确定位为后续的导航解算提供数据支撑。基于高斯分布原理进行星点模拟,为星点定位提供图像数据。分别介绍了质心法和高斯曲面拟合法的亚像元细分定位原理,并研究系统误差、随机噪声、分割阈值、星等和星点坐标分布5个因素对星点定位精度的影响,分析两种方法的异同点。对模拟的星点进行定位分析发现,星点距离参考点越远定位误差越大,定位精度随噪声增大而降低。实验表明,相比高斯曲面拟合方法,质心法具有更好的实用性,其定位精度对星点的像元信息依赖性较小。 展开更多

关键词 天文导航 星点模拟 亚像元细分定位 质心法 高斯曲面拟合法

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莫尔条纹的高精度细分技术研究 被引量：6

18

作者 李向荣 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期74-77,共4页

为提高船体扭转角变形的测量精度,依据条纹宽度变化求测量扭转角的原理,研究莫尔条纹宽度变化与测量精度的关系,得出增大莫尔条纹宽度可提高测量精度的规律;为克服增大条纹宽度受限于CCD感光面积的不足,采用莫尔条纹图像亚像素细分方法... 为提高船体扭转角变形的测量精度,依据条纹宽度变化求测量扭转角的原理,研究莫尔条纹宽度变化与测量精度的关系,得出增大莫尔条纹宽度可提高测量精度的规律;为克服增大条纹宽度受限于CCD感光面积的不足,采用莫尔条纹图像亚像素细分方法,使条纹宽度测量的最大误差达到0.036 pixel,扭转角测量精度提高到1.2″。 展开更多

关键词 扭转角变形 测量精度 条纹宽度 图像亚像素细分

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基于面阵CCD的标准金属量器液位监测系统 被引量：6

19

作者 刘晓伟 赵翠莲 汪地 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第9期1138-1140,共3页

针对标准金属量器液位自动监测的需要,提出采用基于面阵CCD的图像测量技术开发一种非接触式的在线动态实时液位监测系统,并介绍了该系统的硬件组成与软件结构,然后就系统设计中遇到的问题与解决方案进行了详细的阐述。应用结果表明,该... 针对标准金属量器液位自动监测的需要,提出采用基于面阵CCD的图像测量技术开发一种非接触式的在线动态实时液位监测系统,并介绍了该系统的硬件组成与软件结构,然后就系统设计中遇到的问题与解决方案进行了详细的阐述。应用结果表明,该系统运行稳定可靠,检测精度高(±0．2mm),具有一定的实用性和推广价值。 展开更多

关键词 面阵CCD 液位测量 在线动态识别 边缘检测 亚象素细分

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基于机器视觉的光伏电池位置检测方法 被引量：5

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作者 都胡平 刘光宇 薛安克 《工业控制计算机》 2019年第9期19-20,23,共3页

太阳能电池片串焊过程中对识别和定位精度要求较高,针对电池片上料过程中位置发生偏转问题,提出了基于机器视觉的图像处理方法。首先,采用中值滤波算法对采集的电池片图像进行平滑去噪,降低图像中一些无效信息对检测和测量的干扰;其次,... 太阳能电池片串焊过程中对识别和定位精度要求较高,针对电池片上料过程中位置发生偏转问题,提出了基于机器视觉的图像处理方法。首先,采用中值滤波算法对采集的电池片图像进行平滑去噪,降低图像中一些无效信息对检测和测量的干扰;其次,采用大津法对采集的图像进行阈值分割;第三步,采用边缘检测算子Sobel算子对图像边缘进行粗定位,即像素级定位;最后,采用插值法进行亚像素细分,提出基于匹配法计算电池片偏转角度,基于角点检测法检测电池片是否破损。实验结果表明,在满足精度的同时,基于以上算法能够解决电池片串焊过程中发生的位置偏转、是否破损问题,具有一定的工业意义。 展开更多

关键词 太阳能电池片 机器视觉 位置检测 亚像素细分 角点检测

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