1 中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
2 上海科技大学 信息科学与技术学院， 上海 200120
作为常用显示器件，数字微镜器件(DMD)使用传统的脉冲宽度调制(PWM)显示方法受最小脉冲宽度限制，无法满足高帧频显示的需求。文章提出基于光源与DMD复合编码的高帧频显示技术，利用光源调制解决脉冲宽度调制导致的位平面显示时间随位平面等级指数增长的问题。通过构建包含驱动模块、光源和DMD的显示系统，采用低4位光源脉冲宽度调制与高4位DMD显示时间宽度调制相结合的方法，将8位灰度图像的显示帧频提高至2461Hz。
数字微镜器件 高帧频 复合编码 光源调制 脉冲宽度调制 digital micromirror device high frame frequency composite coding illuminant modulation pulse width modulation
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 长春国科医工科技发展有限公司, 吉林 长春 130033
为了满足大面阵高帧频CMOS探测器成像系统的设计要求, 设计了基于GMAX0504探测器的CMOS成像系统, 实现高帧频、大视场的成像需求; 采用DDR3-SDRAM和NAND-FLASH, 解决了图像数据存储速率与容量的瓶颈问题; 通过图像处理的方法, 提高了图像动态范围、信噪比(SNR)与调制传递函数(MTF)的设计指标; 通过图像实时像元校正, 提高了成像系统的光响应非均匀性(PRNU)指标。实验结果表明, 图像信噪比(SNR)平均值为44 dB, 接近探测器的最大信噪比(SNR); 光响应非均匀性(PRNU)均值为1.4%, 满足成像需求。该CMOS成像系统设计结构可应用于更大面阵CMOS成像系统, 为工程应用提供了保障。
高动态范围 训练 高帧频 中值滤波 GMAX0504 GMAX0504 High Dynamic Range(HDR) training high-frame frequency medianfilter DDR3 DDR3
1 Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163, China
2 College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
1 Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163, China
2 College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
1 长春理工大学 电子信息工程学院,吉林 长春130022
2 长春理工大学 空间光电技术研究所,吉林 长春130022
为了满足空间光通信精密跟踪的需求，在信标光路中保证光电探测器接收到的激光能量稳定不变，研制了满足大气环境下动态光强稳定装置。对该装置所采用的基于液晶的高帧频相机动态调光技术进行研究。通过与传统机械调光、电子快门调光相比较，验证基于液晶的高帧频相机动态调光技术的可行性。结合空间光通信系统的特点，阐述基于液晶的动态调光原理。介绍了基于液晶的动态光强稳定装置系统组成，给出实验数据和结果。结果表明：采用液晶光束衰减器对高帧频CCD相机进行动态调光，可以实现在无机械运动部件条件下对信标激光能量进行自动控制，从而保证探测器接收到的激光能量稳定。因此在空间光通信中，基于液晶的高帧频相机动态调光技术是可行的，而且有着广阔的应用前景。
空间光通信 液晶 高帧频相机 动态调光 space optical communication liquid crystal high frame frequency CCD camera dynamic light-adjusting
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
高速线扫描共焦检眼镜使用线光束照明眼底视网膜，同时利用线阵CCD对视网膜平面的单次散射线光束探测成像。系统光学放大率为7倍，横向分辨率小于10 μm，对于58 kHz线频的1024 pixel×512 pixel成像模式，成像帧频高达110 frame/s。该系统实现了高分辨率、高帧频模拟人眼实验图像的获取。
成像系统 共焦 线扫描 检眼镜 视网膜 高帧频成像
1 国家电网电力机器人技术实验室, 山东 济南 250002
2 山东省电力研究院, 山东 济南 250002
利用高帧频和高分辨率的数字相机作为系统的输入,采用DSP和FPGA以及大容量缓存的硬件架构,通过FPGA的逻辑编程灵活调配系统的资源,将图像采集、图像预处理、图像跟踪、图像显示等功能合理分配至各个硬件单元,提高了图像跟踪系统对小目标的跟踪精度。经实验验证,各个功能单元达到预期效果。基于Carema Link接口的图像跟踪系统具有图像分辨率高、跟踪带宽高的特点。
图像跟踪 图像处理 图像采集 跟踪精度 高帧频相机 image tracking image processing image collection tracking precision high frame frequency camera
1 武汉大学 电子信息学院，武汉 430079
2 湖北汽车工业学院，湖北 十堰 442002
针对空间光通信系统对信标光斑实时准确跟踪需求，设计了基于高帧频相机的精跟踪处理控制平台，并将图像处理和控制算法全部集成在大规模现场可编程门阵列芯片内部.将模糊推理规则与常规比例、积分和微分算法结合，提高了非线性系统的控制准确度; 将卡尔曼滤波器的预测功能与模糊比例、积分和微分结合起来，达到对快速倾斜镜的实时超前控制.现场实验表明，该系统能有效抑制外界干扰，实现对光斑弱小目标的准确跟踪，具有动态响应快、稳定准确度高和抗干扰能力强的特点.
卡尔曼预测 模糊PID 高帧频 FPGA FPGA Kalman predict Fuzzy PID High frame frequency
浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室，杭州 310027
通过理论推导，提出了一种可以对被任意形式的运动所模糊的图像进行恢复的方法,并据此给出了一套实现系统.在成像器件曝光的同时，利用低分辨率的黑白快速CCD获得多帧图像，根据这些图像序列来计算运动的位移信息，进而计算出模糊过程的点扩散函数，并用来恢复模糊图像，获得了较好的效果.
数字图像处理 运动模糊恢复 快速CCD 点扩散函数 图像序列 Digital image processing Motion-blurred image restoration High frame frequency ccd Point spread function Video frequency
