中国人民解放军63850部队， 吉林 白城 137001
针对目前光电经纬仪目标跟踪性能评价方法的局限性，基于传统光信号注入式测试方法的优点，提出了一种改进的视频信号注入式测试方法。首先，根据目标在测试过程中的规划运动轨迹，计算目标与经纬仪光轴之间的空间映射关系，生成相应的目标图像和场景图像，并由目标模拟器投射到光电经纬仪，从而建立目标和场景图像数据库；其次，根据每次测量时刻目标空间位置和目标与经纬仪光轴之间空间映射关系，调用图像数据库中目标图像和场景图像，并根据目标的相对运动速度对目标图像进行模糊处理，再与场景图像融合注入到经纬仪的视频处理器中，实现经纬仪在无延迟信号注入条件下的跟踪性能测试。实验结果表明，提出的视频信号注入式测试方法能够达到外场评估的测量精度，不仅充分利用了传统光信号注入式测试方法的优点，还有效解决了目标模拟器投射延迟和需随动于经纬仪的难题，为光电经纬仪的跟踪性能评价提供一种新的有效解决途径。
光电经纬仪 跟踪性能 评估方法 视频信号 注入式 Photoelectric theodolite Tracking performance Assessment method Video signal Injection 光子学报
2021, 50(12): 1212003
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所,南京 210016
2 国家平板显示工程技术研究中心,南京 210016
为满足多种尺寸液晶显示模块测试要求,提出了一种基于Zynq-7000系列平台视频信号发生设备的设计。该片上系统利用Zynq片上微处理器和可编程逻辑在嵌入式系统开发中各自的优势,实现了包括多分辨率实时切换、定制化视频时序生成、带触摸功能人机交互界面等功能。
现场可编程门阵列 微处理器 片上系统 视频信号发生设备 FPGA micro processor system on chip video signal generator
浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027
为解决稳像过程中局部运动分量导致的全局运动估计不准确问题, 提出了一种实时电子稳像方法.该方法提出基于最小生成树的特征点迭代筛选算法, 采用相邻帧图像特征点最小生成树的相似度衡量特征点匹配精度, 剔除错误匹配的特征点和局部运动前景上的特征点, 避免了局部运动分量的影响. 采用自适应加权法修正相邻帧之间的仿射变换矩阵, 解决由于运动前景遮挡造成的背景特征点数量稀少进而导致的稳像晃动问题. 针对相机跟拍与随机抖动分量混合问题, 提出基于运动矢量队列的双卡尔曼滤波器, 自适应地修正卡尔曼滤波器的测量噪声协方差, 动态调整滤波平滑性能, 有效处理同时包含相机跟拍运动与随机抖动分量的视频, 保留相机跟拍分量.实验表明, 该方法对于视频图像中包含局部前景运动和相机跟拍运动的情况, 对比其他3种方法, 仍可以保持良好的稳像效果; 在Intel Core i5 3.30 GHz CPU下, 对于640×360分辨率的彩色图像序列可达到40FPS的稳像帧率, 并且运算过程中无需利用下一帧图像信息, 具有实时稳像的优点.
视频信号处理 电子稳像 运动补偿 卡尔曼滤波 特征点筛选 运动估计 帧间保真度 Video signal processing Electronic image stabilization Motion compensation Kalman filters Feature selection Motion estimation Interframe transformation fidelity
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京 210016
2 国家平板显示工程技术研究中心，南京 210016
提出了一种基于FPGA的非VESA标准视频信号转换显示系统的实现方法。经过视频信号检测、时序编解码、图像缩放和显示控制的处理，实现了非VESA标准视频信号在液晶屏上的显示。经验证，320×256分辨率时序的非标准视频信号，经过乒乓读写操作、双一维线性插值缩放算法的设计，可转换为符合VESA标准的视频信号，在640×480物理分辨率的液晶屏上指定的600×480像素区域进行显示。该方法采用单片FPGA芯片的设计实现，无需外部储存器，设计方法稳定可靠，为其他非标准视频信号的转换显示和图像缩放算法的实现提供了设计依据。
非视频电子标准协会标准视频转换 视频图像缩放算法 现场可编程门阵列 non-VESA standard video signal conversion image zooming algorithm FPGA
西安电子科技大学 空间科学与技术学院, 西安 710071
针对场景中存在前景目标运动的抖动视频,提出一种抗前景干扰的自适应电子稳像算法.算法以视觉对运动的感知为指导,采用基于块的三帧间差分,利用时空一致性快速剔除运动前景区域;改进传统Harris算子,用网格筛选和显著度排序,对背景区域进行全局显著特征点的提取和配准,保证全局配准准确度;用统计分布的距离准则去除误匹配点,无需特征点迭代运算,提高了全局运动估计的速度和准确度.在Sage-Husa自适应运动滤波方法的基础上,改进了修正过程噪音和观测噪音的统计特性,模拟摄像机低频匀速运动的视觉平滑效果,有效解决摄像机抖动中存在的扫描运动.在Intel 酷睿2四核2.33 GHz的微机上用VC++进行实验,结果表明,该算法对320×240像素的视频序列能够达到22 fps的处理能力,可以实时稳定含较大或多运动前景目标的复杂抖动视频,输出视觉完整流畅的真实扫描场景.
视频信息处理 电子稳像 全局运动估计 自适应运动滤波 运动补偿 Harris算子 峰值信噪比 Video signal processing Electronic image stabilization Global motion estimation Adaptive motion filter Motion compensation Harris operator Peak signal to noise ratio
1 浙江大学光电信息工程学系, 杭州 310027
2 杭州志达光电有限公司, 杭州 310023
提出了一种基于 CCD(电荷耦合器件 )模拟视频信号分析法的显微镜自动对焦改进方法。许多基于视频信号分析法的自动对焦系统仅考虑视频信号的高频分量, 忽略低频分量在对焦过程中的变化。本文对模拟视频信号进行频谱分析, 研究不同频率范围的信号对对焦评价曲线的影响, 得出适合自动调焦的粗调 /细调的频域范围, 使系统有更广调焦范围的同时保持较高精度。最终通过实验验证, 加入适当的滤波电路后调焦范围更广, 40倍物镜下显微镜自动对焦系统的有效调焦范围可达 ±500 μm。
自动调焦 视频信号分析法 分频滤波 调焦评价曲线 autofocus video signal analysis filtering focusing evaluation curves
1 长春理工大学 电子信息工程学院, 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
为了解决 TDI CCD光谱响应度检测精度较低、检测方法不够准确等问题, 提出了一套更为科学而准确的高精度 TDI CCD 光谱响应度检测方法。首先, 改进了TDI CCD视频信号处理方法; 其次, 选用不同窄带波长的LED阵列作为光源, 建立一种方便而准确的宽波段光谱响应度检测系统; 然后, 改变TDI CCD接收的辐射照度并检测TDI CCD输出信号, 提出一种高精度TDI CCD光谱响应度检测方法; 最后, 计算所有窄带波长的LED对应的TDI CCD光谱响应度, 绘制TDI CCD在400～900nm波长范围内的光谱响应度曲线。实验结果表明: 此方法覆盖了400～900nm的宽波长范围, 检测方便准确, 同时, 光谱响应度检测误差达0.025。
时间延迟积分电荷耦合器件 光谱响应度 辐射照度 视频信号 TDI CCD spectral responsivity irradiance video signal
西安交通大学 电子物理与器件教育部重点实验室,710049西安
为增强显示设备进行视频信号显示时的图像对比度,提出了一种幅度可控的动态对比度增强算法。该算法利用一组归一化线性直方图数据和输入图像的归一化灰度直方图数据的结合,实现对输入图像的权重化直方图均衡化处理,进而达到幅度可控的动态对比度增强效果。该算法可以通过控制对比度增强幅度来避免传统直方图均衡化产生的过增强现象。将基于该算法的实时图像处理器应用于50英寸AC PDP上,实验结果表明,其对比度获得显著提升,并且能够根据外部接口的调节实现幅度可控的对比度增强效果。
动态对比度增强 可控 直方图均衡化 视频信号 显示设备 dynamic contrast enhancement controllable histogram equalization video signal display device
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 中国科学院 研究生院, 北京100039
在应用CCD视频信号集成处理器(视频处理器)的相机系统中, 在目标亮度不变的情况下, 当增益参数设置较大时, 视频处理器的暗电平自动校正过程会导致CCD图像在开始阶段出现灰度值“渐变”和“突变”现象。以EXAR公司XRD98L59为例, 对视频处理器内部结构和暗电平自动校正的工作过程进行分析, 建立了暗电平自动校正过程的数学模型, 通过实验确定了各项参数的值。根据模型计算结果, 将相机系统准备时间调整为5 s, 解决了CCD图像在开始阶段灰度值“渐变”和“突变”的问题。
视频处理器 暗电平 自动校正 CCD CCD video signal processor black level auto-correction
安徽师范大学物理与电子信息学院， 安徽 芜湖 241000
为了制作不需要立体眼镜的自动立体显示器，文章对显示屏驱动电路进行了研究，并调查了多种立体显示屏上像素和图像的排列规律及立体输入信号的具体格式，制作了立体信号变换电路，该电路主要由FPGA和QDR SRAM构成，放在Scaler和LVDS电路之间，对输入信号进行处理，最终发送到显示屏中相应的像素上。此电路可以适应多种液晶立体显示屏，并兼容多种立体信号源。通过实验表明整体技术和方案是成功的，可用于改进各种车辆、舰船和飞机的显示系统。
驱动电路 自动立体显示器 视频信号 driving circuits autostereoscopic display video signal QDR SRAM QDR SRAM
