导弹垂直装填中图像采集系统设计

在分析了某型舰空导弹垂直装填过程中“抗摇摆”系统需求的基础上,提出了基于 CCD成像的导弹贮运发射箱空间位置图像采集系统结构,给出了完整的电路设计。     

航空线阵CCD相机图像退化数学模型的建立

由于受到大气湍流，相对运动及传感器噪声等因素的影响，使得航空CCD侦察图像成为一个包含真实目标信息的退化图像，而噪声消除由于受CCD结构特点的限制，与传统的胶片噪声去除不尽相同，本文立足CCD特点，提出了一种适合CCD图像退化的数学模型。     

三维整体编织物表面工艺状态测试仪的研制

阐述了利用面阵ＣＣＤ非接触影像感应及影像采集卡的视频影像数据化等原理,结合计算机强大的数据处理功能实现多功能复合材料增强体三维整体编织物表面工艺参数的较高精度测量。论述了ＣＣＤ非接触影像感应原理、影像采集卡工作原理及计算机数据处理、信号采集、信息转换等有关技术。     

Results of measurements of the response of a delta-doped CCD to neutral and charged particle beams

We report the measurements of the response of a delta-doped Charge Coupled Device (CCD) in imaging mode to beams of charged and neutral particles. That is, the detector imaged the incident beam over its 1024 × 1024 pixels, integrating the number of particles counted in each pixel during the exposure period. In order to count individual particles the exposure time would have had to be reduced considerably compared to the typical ?5 s used in these studies. Our CCD thus operated in a different manner than do conventional particle detectors such as the CEM and MCP that normally are used in a particle counting mode. The measurements were carried out over an energy range from 0.8 to 30 keV. The species investigated include H, H⁺, He⁺, N⁺, N₂⁺, and Ar⁺. The energy and ion mass covered wider ranges than previous measurements for the CCD. The results of these measurements show, as in the case of the previous measurement, for a given ion the CCD response increases with energy and for a given particle energy the response decreases with increasing mass of the particle. These results are in agreement with predictions of the theory of the range of ions in solids. The results also show the possibility for the application of the delta doped CCD as a detector for low energy particle measurements for space plasma physics applications.     

倾斜CCD光敏面以减小扩展像斑的分析

经理论推导，给出了倾斜ＣＣＤ光敏面以减小扩展像斑，从而减小激光三角法测量误差的理论根据，同时结合计算机模拟曲线，说明了它的缺点是限制了测量范围。     

线阵CCD在风洞轨迹测量试验技术中的应用研究

针对风洞试验中轨迹测量问题,设计了由3个一维线阵CCD成像单元组成的实时空间位移测量系统。提出了一种基于特征边缘提取的组合特征定位WBT算法,可以有效提高系统精确度和抗振动干扰能力。应用该系统在风洞中测量了覆冰导线的舞动轨迹,完成了导线舞动规律研究。     

空间天文望远镜主动制冷焦面结构设计、分析与热实验

对某天文卫星的可见光望远镜载荷CCD焦面工作温度需求进行了分析计算。为满足CCD焦面 -65℃ 的工作温度需求,设计了主动制冷焦面结构。采用有限元方法分析了工作温度下热电制冷器和导热胶产生的热应力,结果表明热电制冷器最大应力为14Mpa,导热胶最大剪切应力为1.2Mpa,均处于许用安全应力内。研制的焦面组件模拟件顺利通过了真空热试验,验证了焦面组件的制冷性能与安全性。     

基于非线性最优化的摄像机标定方法

提出了一种适用于CCD摄像机交汇测量系统的摄像机内、外参数标定方法。它将包含镜头畸变、光心误差等在内的摄像机内、外参数非线性标定模型转换为一个冗余测量情况下的非线性最优化问题,并通过先验信息设置各种约束条件来缩小最优化问题的收敛域,从而显著提高了标定的精度和稳定性。试验结果表明,在合适的测量几何条件下,采用该方法进行标定的双CCD摄像机交汇测量系统的定位精度可达毫米量级(1σ)。     

基于机器视觉与UMAC的自动铺丝成型构件缺陷检测闭环控制系统

为保证自动铺丝成型构件的性能,实现对成型构件表面质量的高效检测,本文基于机器视觉检测技术,自行研发自动铺丝成型构件表面缺陷检测闭环控制系统,使自动铺丝过程中预浸纱之间的间隙或重叠在允许范围内,从而保证铺丝精度。研究主要分为三个部分:铺丝成型构件表面图像提取与缺陷检测,检测数据传输,运动轴反馈控制,实现在自动铺丝过程中对成型构件表面缺陷检测实时闭环控制。针对电荷耦合相机采集到的预浸纱图像存在运动模糊和信噪比低等问题,将图像预处理划分为图像复原和降噪两大功能,根据不同类型的噪声采用对应滤波法进行降噪处理,提高了图像的信噪比,为后续检测提供高质量图像;预浸纱缺陷主要由其边缘直线这一几何特征进行表征,因此通过对预浸纱边缘检测实现缺陷识别;利用工控机向图像采集控制器发送命令实现图像采集,同时通过工控机与运动控制器之间信息流和数据流的交换实现检测数据的传输。探讨模糊控制理论用于闭环控制的研究,在反模糊化环节后面,加入自适应参数调节,以适应加工过程的突变,并成功地应用到自动铺丝缺陷检测闭环控制系统中,提高了伺服跟踪精度和跟踪实时性,从而提高铺丝精度。     

线阵CCD交汇测量系统结构布局的优化设计

介绍了由两个线阵ＣＣＤ所组成的交汇测量系统的基本原理,分析了有效视场、坐标测量误差和系统结构参数之间的关系。由仿真研究表明,当给定有效视场的大小及各结构参数的测量误差值时,可寻求系统最优结构布局,使坐标测量误差最小。