周辉
,
张星祥
,
陶宏江
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2009.01.024
采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统.成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端.针对 ICX415AL的结构和特点,设计了系统的时序电路和驱动电路.CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的Binning技术.采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比.整个系统采用现场可编程门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计完成了CCD驱动时序、数据采集时序控制和视频信号简单处理.
关键词:
行间转移CCD
,
驱动时序
,
相关双采样
,
FPGA
商小川
,
周辉
,
张星祥
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2009.05.022
介绍了Dalsa公司的33M像素大面阵CCD的内部结构,着重分析了该款CCD的驱动时序.针对大面阵CCD图像传感器帧频较低的缺点,设计了基于现场可编程逻辑门阵列的驱动电路.改进了CCD芯片的偏置电压电路,提出了4 路同时输出以提高帧频的电路设计方法,最高帧频可达2.7帧/s ,相比单端输出时的0.7帧/s提高了约4倍.选用FPGA作为核心器件,使用VHDL语言设计驱动时序,在ISE和Modelsim环境下对所设计的驱动时序发生器进行仿真实验.实验结果表明,所设计的驱动电路能够满足大面阵CCD高帧频应用.
关键词:
面阵CCD
,
驱动电路
,
高帧频
,
FPGA
,
仿真
张宇
,
赵贵军
,
李国宁
,
金龙旭
,
任建岳
,
吕增明
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2009.06.032
针对用于目标跟踪的大视场CCD相机的特殊结构,为了获得高质量图像,提出了一种基于电子快门无级调节的自动调光方法,即通过实时调整CCD相机的曝光时间来实现快速、高精度调光.文中提出了多区域灰度加权的图像灰度均值提取方法,消除了因大视场CCD相机背景图像数据过多而给自动调光带来的影响.系统采用FPGA内置RAM,通过乒乓缓存策略保证调光算法的实时性.通过对CCD相机的辐射定标和外景成像实验表明:该调光方法在辐亮度为25.697~260.548 W/m~2·sr区间内具有良好的图像质量,不仅满足调光速度快、实时性好、适应性强的要求,而且与无调光模式工作状态比较,CCD相机的动态范围增大了20倍,满足调光范围宽的要求.
关键词:
目标跟踪
,
大视场
,
电子快门
,
无级调节
陶明慧
,
张星祥
,
张宇
,
任建岳
,
李新娥
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20112601.0105
针对某航空相机的设计要求,提出了一种可行的多模式驱动时序设计方法.采用柯达公司的KAI-2093行间转移型面阵CCD传感器.结合它的结构特点和双通道数据传输的思想分析了传感器驱动时序关系,提出了3种驱动模式:binning、no-binning和TDI模式.以Ahera公司的FPGA芯片EP1C6Q240作为时序发生器并实现数据的缓存和拼接,从而实现了时序发生器与数据处理器的一体化设计.在QUARTUSII7.0开发环境下采用VHDL语言编程,通过Modelsim AE6.1b实现数据缓存器的仿真.实测结果表明,所设计的驱动时序满足KAI-2093的时序要求,binning模式下帧频可达60帧/s,120帧/s等,满足高速跟踪要求;no-binning模式下全帧输出帧频可达30帧/s;TDI模式下能保证CCD长时间工作而不影响成像质量,该没计方法提高了系统的集成度和抗干扰能力.
关键词:
航空相机
,
binning模式
,
TDI模式
,
数据缓存
,
数据拼接
,
FPGA
杨利红
,
李新娥
,
李国宁
,
张星祥
,
王文华
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2010.06.027
利用图像采集卡与计算机构成图像处理系统开发了一款软件,用于采集显示CCD相机整机系统输出的图像并计算输出图像调制度,为相机系统的综合像质评价提供依据.充分利用Matrox公司为其图像采集卡提供的二次开发函数库MIL库,在VC++6.0开发环境中调用MIL库函数实现了相机系统输出图像的显示、存储和调制度计箅等功能,并对主要程序算法进行优化,提高了软件的性能.实验室测试表明,该软件能实时显示输出图像并进行相应的处理,调制度计算结果准确,软件运行稳定.利用图像采集卡自带的函数库开发图像显示和处理软件,缩短了开发周期,提高了软件运行可靠性.
关键词:
图像采集卡
,
MIL 库
,
对比调制度
,
VC++
唐艳秋
,
张星祥
,
李新娥
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20122703.0385
常用的图像传感器由于电荷耦合器(CCD)和模数转换器(ADC)的限制,动态范围大约只有60 dB,与人眼的动态范围(110 dB)不符,导致获取的图像丢失部分细节信息.针对这一问题,提出了基于小波变换的图像动态范围扩展技术.通过对同一场景进行多次拍摄,获得不同曝光时间的源图像,对源图像运用多尺度小波变换分解为高频部分和低频部分.将基于人眼的视觉灰度识别特性的方法应用于低频部分的处理中,运用不同的权重值进行处理,尽可能保留图像的背景信息.对高频部分运用局部最大方差准则进行融合,尽量保留图像的边缘特性.将融合后的高频部分和低频部分利用逆小波变换进行重构.试验结果表明,重构后的图像与适度曝光的图像相比,在高亮度区域和低亮度区域的细节信息得到了复原,动态范围得到了显著的扩展.
关键词:
动态范围
,
小波变换
,
图像融合
李新娥
,
班皓
,
任建岳
,
金龙旭
,
李国宁
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20142902.0286
在小波包域提出了一种多传感器图像融合和双水印算法.首先,利用HIS变换和小波包变换将多光谱和全色图像分解为多个高低频子带,根据小波包域系数特点,低频部分采用基于区域平均能量加权算法的规则进行融合,高频部分采用绝对值取大的规则进行融合.然后,在高低频图像融合系数分别嵌入一个水印,低频水印利用了离散余弦变换的聚能去相关能力,高频水印利用了图像纹理子块特征.最后,对嵌入的双水印融合图像进行攻击和分析.实验结果显示,融合图像在保留多光谱图像光谱信息的基础上有效提高了空间分辨率;加水印的融合图像具有良好的不可视性和鲁棒性.
关键词:
图像融合
,
数字水印
,
小波包变换
,
离散余弦变换
,
HIS变换
李新娥
,
班皓
,
沙巍
,
韩双丽
,
郝贤鹏
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20142904.0644
某大视场TDICCD相机采用多片TDICCD拼接,多通道输出全色和多光谱遥感图像,为了获得良好的融合和拼接效果,本文提出了一种基于双线性插值的空域互相关配准方法.首先,应用双线性插值算法对多光谱各谱段图像进行放大,得到和全色图像相同大小的多光谱图像.然后,采用空域互相关配准方法对多光谱各谱段图像和全色图像进行配准,并对有重叠像元的两通道图像进行拼接.实验结果表明,本文方法快速,抗噪性和鲁棒性较高,使大视场TDICCD相机多通道遥感图像配准取得了良好的效果.
关键词:
图像配准
,
双线性插值
,
空域互相关
徐少雄
,
张宇
,
陈长征
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20163102.0179
针对Bayer图像色彩重建效果越好的算法需要越多计算量,占用越多硬件资源问题,提出了一种低复杂度的色彩重建算法.首先使用Hamilton-Adam (H-A)算法对Bayer图像进行预插值并求出色差通道,接着通过求出5×5模板内判断插值方向的综合梯度因子,重新更新G通道缺失像元值,最后利用已重建的G通道求出缺失的R和B通道颜色.柯达测试图仿真结果表明,相对于其他算法,所提出的算法在PSNR上有较大优势;相机输出图像的色彩重建结果表明,本文算法在判断插值方向上的准确率更高;可抑制其他算法插值后出现的斑点现象,图像边缘清晰、完整.平均每个像元,本文算法只需要56次算数运算,不需要乘法和除法运算,减轻了FPGA算法实现中IP核的负担,易于硬件实现,完全满足项目需要.
关键词:
色彩重建
,
低复杂度
,
Bayer图样
,
色差通道
王文华
,
何斌
,
任建岳
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20112603.0344
搭建了一个合理的试验平台,利用FPGA产生10 bit数字自校图形,经过LVDS同步串口传输,在数据接收端处理串转并数据送入图像采集卡,通过实时观察接收图形是否正常来判断该传输速率下的可靠性.分别研究了基于FPGA片内低压差分模块和专业差分转换芯片的两种应用方案.通过大量试验得出结论:两种方案的最高传输速率,前者约能达到152 Mbit/s,后者约为125.2 Mbit/s.考虑到工程实际中可能面临的各种复杂应用环境,推荐适当降额应用.
关键词:
LVDS
,
同步串口
,
传输速率
,
自校图形
