1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
2 四川大学华西医院放疗科, 四川 成都 610041
设计了一种基于点结构光的腹部运动测量系统, 用于监测由呼吸运动引起的患者腹部实时状态, 为主动补偿放疗中因呼吸因素造成的靶区位移、实现靶区的相对静止提供精确位置信息。测量系统基于激光三角测量原理的点结构原理, 将腹部运动转换为激光点移动, 从相机记录下的图像中提取激光点位置, 根据已知系统参数即可从激光点的移动量计算得到每个时刻呼吸所引起的腹部运动量。实验表明, 所提方法能准确、实时地获取位置信息, 具有结构简单、精度高等优点, 能为胸腹动态放疗中患者呼吸因素的补偿提供一种新的解决方法。
呼吸运动 面阵CMOS 激光三角测量 光斑中心定位 系统标定 respiratory motion area CMOS sensor laser triangulation spot center detection system calibration
1 中南大学 信息科学与工程学院, 长沙 410083
2 张家界航空工业职业技术学院, 湖南 张家界 427000
由于水下信道的多径效应、时变效应, 水下无线电通信速率及信噪比均十分低, 在实际的水下通信应用场景, 如水下传感器网络, 需要同时获取多个信号源的码流信号, 提出一种基于CMOS摄像头的水下可见光多输入多输出(MIMO)通信系统。系统采样曼切斯特编码以用于不同距离的信号源的时钟信号恢复, 同时提出了多个信号源识别及光强拟合的方法并研究了在水下环境中波特率对信号波形畸变的影响。实验结果表明: 在尺寸为4 m×3 m×3 m的试验池中, 对LED阵列进行优化布局后, 本系统可实现21 kb/s的水下通信, 可适用于诸如水下传感器网络的短距离、少信息量的数据交换场合。
可见光通信 水下通信 CMOS传感器 MIMO通信 传感器网络 visible light communication underwater communication CMOS sensor multiple input multiple output communication sensor network
北京工业大学 信息学部 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
本文面向空间点目标探测, 设计了基于高灵敏度CMOS传感器的空间点目标探测系统。首先对CMOS传感器图像进行降噪, 提高传感器的探测灵敏度; 其次, 采用DSP+FPGA嵌入式架构, 设计了基于星图匹配信息构建的点目标探测算法, 并详细介绍了算法原理和步骤。最后, 采用电子星图模拟器对该探测系统进行测试。结果表明: 该嵌入式系统具备1 024×1 024@20p格式视频的实时处理能力, 可以探测6等星。当信噪比大于6, 视轴指向误差小于1°时, 对于不同运动速度、不同尺寸点目标均能准确探测, 识别正确率接近100%。综合而言, 该空间点目标探测方法的计算精度高、适应性强、可靠性高, 能够应用于空间点目标的有效探测。
CMOS传感器 点目标探测 星图匹配 嵌入式系统 CMOS sensor point target detection star map matching embedded system
1 清华大学 深圳研究生院 生物医学工程研究所, 广东 深圳 518055
2 清华大学 深圳研究生院 深圳市无损监测与微创医学技术重点实验室, 广东 深圳 518055
mueller矩阵偏振成像可用于获取生物组织的浅表层生理学信息, 在疾病早期诊断与预防中具有重要意义。而在偏振成像系统中直接使用商用面阵CMOS相机不能得到用于解算mueller矩阵的正确图像信息, 限制了其在小型化内窥领域上的应用。对商用面阵CMOS的研究表明其光信号输入输出呈非线性映射关系。综合考虑到传感器固有的成像噪声, 提出一种基于校正的方法对CMOS的输出数据进行映射以获取正确的组织偏振信息值。实验结果表明校正后的偏振信息可以解算得到正确的mueller矩阵值, 误差可以控制在3%以内, 对蚕丝样品的测试也证明了该方法的有效性。上述结果使得内窥探头上应用小型化的商用面阵CMOS图像传感器进行体内生物组织mueller矩阵测量成为可能。
非线性校正 面阵CMOS mueller矩阵 内窥 non-linear correction area CMOS sensor mueller matrix endoscopic 红外与激光工程
2016, 45(6): 0633001
日常应用及工程测绘中经常需要扫描采集大幅平面图像, 针对普通的图像扫描仪或者数码相机等图像采集设备很难满足要求或者无法实现的问题, 系统地介绍了一种基于WiFi无线传输的平面图像数据采集技术, 该系统主要由图像采集处理、WiFi传输、接收端图像拼接三部分构成, 利用多种传感器的数据融合实现了上述功能, 可以很好地解决大幅图像采集、拼接显示等问题。该系统构造简单, 应用范围广, 传输可靠, 适合于需要进行无线图像采集的多种场合应用。
图像采集 CMOS传感器 图像拼接 image data acquisition WiFi WiFi CMOS sensor image stitching
为提高红外遥感系统的探测灵敏度, 以 320×256 CMOS红外图像传感器为图像采集芯片, 创新地设计了基于数字 TDI技术的图像采集、传输和显示系统。从理论上详细地分析了数字 TDI技术对于系统信噪比的影响, 并给出了基于 FPGA的数字 TDI的逻辑设计实现。实验结果表明, 基于数字 TDI技术的图像系统取得了优良的信噪比特性和很好的图像质量。
数字 TDI 红外成像系统 CMOS传感器 信噪比 digital TDI infrared imaging system CMOS sensor SNR
1 武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉 430072
2 武汉大学 微电子与信息技术研究院，湖北 武汉 430072
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
为获取高空间分辨率的清晰图像，设计了一种双CMOS成像系统。该系统的两片CMOS传感器可同时获取相同场景的图像，其中一片CMOS传感器获取高帧率、低空间分辨率的图像序列；另一片CMOS传感器获取低帧率、高空间分辨率的运动模糊图像。首先，通过光流法计算高帧率、低空间分辨率CMOS传感器获取图像序列的全局运动路径，在能量守恒和能量与积分时间成正比2个约束条件下估计运动模糊核初始值，通过贝叶斯准则交替迭代优化运动模糊核。最后，利用TV-L1方法从低帧率、高空间分辨率CMOS传感器获取的模糊图像中快速、有效地恢复出清晰图像。仿真和实验结果表明：有38%以上的仿真图像复原结果误差率小于2，且受噪声影响小，复原图像的振铃小。另外，能有效去除实拍图像的空间移不变运动模糊。
运动模糊 运动轨迹估计 模糊核 CMOS传感器 图像复原 motion blur motion path estimation blur kernel CMOS sensor image restoration
西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710032
依据图像采集和传输的方式和方法的不同, 提出了一种以CMOS数字图像传感器作为相机光电转换器件的数据采集方法.设计了一种利用FPGA作为核心控制芯片、USB为传输接口、CMOSOV5620为图像采集芯片的高速视频采集系统.介绍了系统的总体设计结构, 给出了各个模块的具体硬件设计方法和软件流程, 得出了可行性结论.
CMOS传感器 高速视频 FPGA FPGA CMOS sensor high-speed video
