您现在的位置:网站首页答辩论文工学论文电子论文

[CCD] CCD相机内部参数标定

  • 简介: 原文 CCD(电荷耦合器件,Charge Coupled Device),是70年代初发展起来的新型半导体光电成像器件。美国贝尔实验室的W.S.Boyle和G.E.Smi...
    类型:word    页数:73    字数:20343    价格:150   
  • 论文简介
  • 相关论文
  • 论文下载

\ 原文

CCD(电荷耦合器件,Charge Coupled Device),是70年代初发展起来的新型半导体光电成像器件。美国贝尔实验室的W.S.Boyle和G.E.Smith于1970年提出了CCD的概念,随后建立了以一维势阱模型为基础的非稳态CCD的基本理论。30多年来,随着新型半导体材料的不断涌现和器件微细化技术的日趋完备,CCD技术得到了较快的发展。目前,CCD技术已广泛应用于信号处理、数字存贮及影像传感等领域。其中,CCD技术在影像传感中的应用最为广泛,已成为现代光电子学和测试技术中最活跃、最富有成果的领域之一。
CCD的应用领域:
(1)医疗分类:电子显微镜 ;口腔內视观察 ;齿科观察;特殊电子内视镜;
(2)产业分类:色彩管理、定位、量测;外观检查--工厂自动化;条码识别;工厂废气排放监控;建筑、机械微小间隙检查;超小工业内视镜;管路检查;高速检查;高速移动物体件记录,快速重播(修正错误用)。
(3)按教育分类:各种实验、实习的观察,记录。
(4)电脑资讯:影像扫描器;网路影像电话。
(5)交通应用:路况、流量监控;车辆牌照记录、搜寻(犯罪车、遗失车、超速……);汽车倒车影像;
(6)一般管理: 金融机关、银楼、超市店铺等、住家访客过滤、自动提款机安全监视;大楼通道、电梯、停车场、出入口等重要场所安全管理;工厂出入口、生产线、机械操作、员工管理;特种营业场所,饭店旅游馆出入口、内部营业状况监控。
... ...


 \ 目录

目录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1 .1 CCD 1
1 .1 .1 CCD的应用 1
1 .1 .2 CCD标定的目的和意义 2
1 .1 .3国内外对相机内部参数标定的方法 3
1 .1 .4 CCD数码相机的主要特点和特性 4
1 .1 .5研究的主要内容 6
2图像采集系统的特性参数 7
2 .1 平均暗输出 7
2 .1 .1原理 7
2 .1 .2 测试结果及结果分析 8
2 .2暗输出不均匀性 9
2 .2 .1原理 9
2 .2 .2测试结果及分析 10
2 .3暗噪声 11
2 .3 .1 原理 11
2 .3 .2 测试结果及分析 11
2 .4 光电响应线性度 12
2 .4 .1 原理及光路图 12
2 .4 .2 测试结果及分析 13
2 .5 动态范围 14
2 .5 .1 原理 14
2 .5 .2 测试结果及分析 16
2 .6 光电响应不均匀性 16
2 .6 .1 原理及光路图 16
2 .6 .2 测试结果及分析 17
2 .7 信噪比 18
2 .7 .1 原理 18
2 .7 .2 测试结果及分析 18
3结论与展望 20
致谢 22
参考文献 23
附录 1 开题报告 1
附录 2 中期报告 1
附录 3 英文原文 1
附录 4 英文翻译 1
附录 5 MATLAB程序清单 1

 


 \ 参考资料

【1】 王庆有,雷玉堂. 光电检测技术. 北京:中国计量出版社,2002.
【2】 王庆有. CCD应用技术. 天津:天津大学出版社,2000.
【3】 宋丰华. 现代空间光电系统. 北京:国防工业出版社,2004.
【4】 陈迎娟,张之江,张智强. CCD像素响应不均匀性的校正方法. 光学 精密工程,2004,12(2):216-220
【5】 吴裕斌,曹丹华,CCD 成像器件的不均匀性测试. 华中理工大学学报,1998,26(8):58-60
【6】 谢旭东,陈波,CCD系统线性动态范围的标定. 强激光与粒子束,2002,12(s1):182-184
【7】 Tsai Roger Y. An efficient and accurate camera calibration technique for 3d machine vision[A] . Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition [C] . Miami USA ,1986 ,364 - 374.
【8】 邵泽明. 计算机视觉伺服跟踪控制系统. 南京:南京航空航天大学,2003.
【9】 董怡,王斧.面阵CCD非线性响应的测量.军械工程学院学报,2001,13(4):39-42
【10】 马俊婷.科学级CCD数码相机的研究与开发.华北工学院.工学硕士.2001.3.19:1-5
【11】 庞长富,魏光辉.图像采集系统特性参数的测试与评价.光学技术.1998(2):40-43
【12】 陈桂明,张明照,戚红雨.应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像.北京:科学出版社,2002.
【13】 何兆湘,潘正达.线列CCD摄像器件暗电流的测试和研究.华中工学院学报.1982,10(4):41-48
【14】 刘贤德.CCD及其应用原理.武汉: 华中理工大学出版社,1990.
【15】 庞长富.一种高精度图像采集系统的设计与特点.光学技术, 1997,(1):20-22
【16】 庞长富.标准图像发生器及在图像板性能评价中的应用.光学技术, 1997,(2):28-30
【17】 郭本烈.线阵CCD器件的应用.仪表技术与传感器.1994,(5):25-26.
【18】 陈文芗.CCD光谱响应曲线的校正.厦门大学学报(自然科学版).1994,33(6):781-784
【19】 王庆有,任在新等.CCD应用技术发展动向.
【20】 王朝晖.面阵CCD成像技术.空间电子技术.1994,4:51-56
【21】 Smith R W, Tatarewicz J N. Replacing a Technology: The Large Space Telescope and CCDs. Proceedings of The IEEE, Vol.73,No.7,July 1985
【22】 Delamere W A, Flores J S, Frame W W. Advances in Frame Transfer Devices. SPIE, Vol.1656,pp.544-549,1992
 


 \ 简单介绍

为了在精确测量中尽量消除误差,标定 CCD相机在实际测量环境中的内部参数有着重要的意义。
本文讨论了图像采集系统的主要时域特性参数, 包括平均暗输出、暗输出不均匀性、暗噪声、动态范围、光电响应不均匀性、光电响应线性度、信噪比等。根据它们产生的原因和实际的应用环境,在避免抽象的量子理论的情况下,得到了一套简单标定各个内部参数的方法。同时给出了各个参数的曲线图。用工作时间与输出灰度值关系标定平均暗输出;用各幅图像的最大输出灰度值与输入光强之间的关系来标定系统输入与输出的非线性;用白纸和毛玻璃组成的光路衰减自然光得到均匀的光,并用来标定输入均匀光强的情况下输出灰度值不均匀的特性;用信号与噪声的比值来标定CCD相机的信噪比。在处理采集的图像中,充分利用MATLAB的强大的图像处理功能,避免了直接测量CCD相机输出电压值。
 

查看评论 已有0位网友发表了看法
  • 验证码: