陆军工程大学军械士官学校 光电火控系，湖北 武汉 430075
光电被动定位系统隐蔽性好，有利于提高复杂电磁环境中对抗作战的效能。建立基于CCD的双站被动定位系统模型，为提高测算精度，依据最小二乘法原理推导出静止目标坐标的求解方法。基于大气消光系数、目标背景亮度系数、CCD成像设备参数建立CCD侦察模型。以目标探测概率大于10%为标准，确定单个CCD的作用距离，并在此基础上分析CCD双站定位范围随双站间距的变化关系。在有效定位范围内抽取批量目标样本，计算双站定位误差，分析误差的均值和标准差随双站间距的变化规律。计算结果表明：对于确定的天气条件及CCD成像设备，当双站间距超过一定距离后，定位范围将逐步减小；定位误差及误差离散程度随着双站间距的增加先变小后变大。分析结果对于优化CCD设备参数、合理配置观测站位置具有一定的借鉴意义。
被动定位 CCD传感器 光电对抗 作用距离 passive location CCD sensor photo-electric countermeasure operating distance 红外与激光工程
2022, 51(3): 20210148
1 上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海 200093
2 上海理工大学 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室, 上海 200093
研究了基于CCD传感的激光粒度测量方法和优化。在系统设计和实验参数优化基础上,设计了CCD传感器的光环尺寸,并基于Mie散射理论,建立了理论计算模型,计算了待测颗粒的理论光能分布。对标称粒径为10.9 μm和57.9 μm的聚苯乙烯乳胶标准颗粒进行实验,获得颗粒散射光能分布图像,提出了一种新的光环中心确定方法,并由编写的图像处理程序分析散射光能分布。颗粒粒径的反演结果与标称尺寸比较表明,用此测量方法得到的颗粒散射光能分布与其理论分布较一致,稳定性与重复性较好。
CCD传感器 颗粒测量 粒度分布 Mie散射理论 图像处理 CCD sensor particle measurement particle size distribution Mie scattering theory image processing
1 长春理工大学 生命科学技术学院, 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
3 吉林东光精密机械厂, 长春 130103
针对重型机械工业生产中对大型轴类零件外径测量的需求, 基于双CCD传感器测量原理研究了一种新型高效率、高精度的轴径检测方法。介绍了CCD测径系统的检测原理, 针对单一CCD传感器测量范围小的缺点, 提出了双CCD传感器组合测量大型轴类零件直径(Φ150mm～Φ300mm)的方法, 并对影响精度的主要误差来源进行了分析。为了验证该方法的有效性, 通过对7种不同直径的标准轴件进行测量, 实验表明, 测量精度小于±3μm, 满足大型轴类零件外径测量的要求。
光学测量 大型轴类零件 直径 双CCD传感器 误差分析 optical measurement large shaft parts diameter double CCD sensor error analysis
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 430079
当前大量的遥感成像设备都采用电荷藕合器件 (Charge Coupled Device, CCD)传感器作为其感光仪器，而地面分辨力是其非常重要的性能参数。针对各类 CCD传感器，传统方法是通过人眼观察，然后估计出成像传感器的最小分辨尺寸，从而得到地面分辨力。本文基于地面辐射状靶标在 CCD传感器上的成像表现，结合光学原理，提出了一种新的计算机自动检测 CCD传感器动态地面分辨力的方法。该方法综合考虑了影响 CCD传感器动态成像时，影响地面分辨力的多种因素，弥补了传统人工目视判读的缺陷与不足。并通过不同传感器的影像，验证了这种自动检测方法的可靠性和稳定性。
CCD传感器 地面辐射状靶标 地面分辨力 自动检测 CCD sensor radial targets on the ground ground resolution automatic detection
1 中国科学院安徽光机所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院安徽光机所光学工程中心, 合肥 230031
双筒多视场太阳光度计可用来测量卷云光学性质, 为了解决当有不均匀云时传统太阳光度计利用四象限光强分布跟踪太阳会不准的局限性问题, 采用 CCD图像处理技术跟踪太阳, 研制了双筒多视场太阳光度计的图像跟踪系统。介绍了该图像跟踪系统的总体结构及原理和成像光筒的设计, 详细阐述了天文视日轨迹跟踪方法和图像处理技术跟踪方法相结合的双模式跟踪算法及其流程, 给出了跟踪效果图, 并对其可靠性和稳定性进行了分析。结果表明, 该系统能很好的跟踪太阳, 可实现非阴雨天气的全天候全自动跟踪, 跟踪精度高于 1′。该系统适于双筒多视场太阳光度计用于测量卷云光学性质, 也可应用于其它对太阳跟踪精度要求较高的场合。
图像跟踪 双筒太阳光度计 CCD传感器 卷云遥感 image tracking binocular sun-photometer CCD sensor cirrus remote sensing
西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安 710032
颗粒测试在工业生产和科学研究中涉及的领域非常广泛,常用的颗粒粒度及其分布的测试方法是激光粒度测试法，其具有测试精度高、测量速度快、重复性好和可测粒径范围宽等突出优点。CCD传感器有灵敏度高、分辨率高、噪声小和较大的动态范围等优点，其作为激光粒度仪的探测器提高光强分辨率的应用已经很普遍了。为提高测量精度，通过对CCD传感技术的研究，应用图像处理的方法来设计光电探测器，搭建了基于米氏散射原理的激光粒度测试系统。实验结果表明,用CCD传感器采集光散射图像，再对图像进行处理，D50与D10误差在6%之内,D90误差在1%之内,降低了测量的重复误差。
粒度分布 米氏散射理论 激光粒度测试 CCD传感器 particle size distribution Mie scattering theory laser particle size distribution test CCD sensor
1 长沙学院 电子与通信工程系,长沙 410003
2 北京理工大学 信息科学技术学院 光电工程系,北京 100081
3 湖南华南光电仪器厂,湖南 常德 415105
针对电视制导系统从各种复杂自然背景和野战环境的图像中提取导弹目标信号的要求,从导弹目标和背景的光谱特性出发,提出了导弹目标的分光检测原理与方法,设计了双CCD分光检测光学系统,使含有导弹目标的图像进入主CCD,背景图像进入次CDD,最终由背景减法电路实现主次CCD图像相减,得到导弹目标图像。实验结果证明,该方法能可靠地从背景中检测出导弹目标。
应用光学电子学 目标检测 双CCD 分光检测 背景减法 applied optoelectronics target detection dual CCD sensor spectroscopic detecting background subtraction
1 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310018
比较介绍了相机用传统CCD和超级CCD SR的原理, 该超级CCD SR由面积较大、感光度高的“S像素”和为拓宽动态范围而特设的小面积“R像素”组成。实验以基于超级CCD SR的富士F100fd为信号采集器件, 对圆孔的夫琅禾费衍射图像进行采集, 最终的图像能够保证暗处正常表现的情况下噪声控制理想, 同时高亮度的部分没有溢出。实验数据表明, 与普通CCD相比动态范围可拓宽到约4倍, 验证了器件设计的合理性和有效性。
传感器 CCD传感器 高动态范围 圆孔衍射 超级CCD
