针对帧转移结构电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)对高速运动目标成像模糊、高亮度目标成像饱和且细节缺失的问题, 提出了利用抗光晕通道倾泻多余电荷和外部时序控制的电子快门方法, 通过帧转移时序将感光区电荷转移到与存储区相邻的抗光晕沟道进行倾泻, 实现标准视频连续输出中1/25~1/1 000 s连续可调的电子快门, 并推导了抗光晕漏极最大倾泻电流与光照强度之间的数学关系式; 使用FPGA硬件图像处理消除了曝光时间缩短引起的漏光-拖尾(smear)效应; 采用带有抗光晕结构的帧转移EMCCD开发了原理相机进行实验验证。结果表明, 通过该方法控制电子快门可以有效降低旋转运动目标的成像模糊, 并实现夜间的高动态范围夜视成像, 显著提升图像细节。

CD的输出信号幅值变化情况，并利用Matlab对连续输出100帧图像的平均灰度值进行分析计算。结果表明：该方法有效地实现了CCD曝光时间的控制，且仅通过软件调节，易于实现，可以广泛应用于不带电子快门的帧转移型面阵CCD成像器件。

自动调光技术是光学成像系统中的关键技术。为了提高成像质量，提出了基于带电位计的可变光阑和通过外部触发脉冲设置快门时间的全自动调光方法。与单独采用光阑或内同步设置快门时间的调光方法相比，该方法可实现光阑的闭环控制和电子快门的连续调整。在硬件上，由于采用TMS320C28X系列DSP作为主处理芯片，时钟周期可达6.67 ns。其自带Flash和丰富的片内外围设备，能产生光阑电机的驱动脉冲和电位计AD转换，可汇编和用C语言编写。在软件上，采用的调光周期为20 ms，给出了自动调光流程图。经验证，全自动调光方法的动态调光范围大、可靠性高，具有快速响应的特性和广泛的适用性，能够满足工程上对自动调光的需要。

为了克服不带电子快门的CCD成像探测器曝光时间无法控制的问题,提出了改变驱动时序的设计方法.在帧频确定的情况下,通过在水平读出之后增加电荷释放状态,将一帧之内多余时间段的电荷迅速排放掉,可以有效地控制CCD曝光时间,并克服CCD最小曝光时间为水平读出时间的问题.实验结果表明,大孔径静态成像光谱仪系统的抗饱和性能得到了很好的改善且此方法的非线性度为4.61%.

具体介绍了与LED相关的“电子快门型、偏振型、裸眼型”这三大类三维显示技术。

设计一种工作波段可切换，曝光时间从0.1 s～99.9 s可控，操作方便的折转式1∶1成像系统，通过转向棱镜连接前后镜组，替换不同厚度的滤色片以实现双波段成像。该系统将高分辨率折转式1∶1成像镜头与电子快门结合，光学系统视场范围φ17 mm，分辨率达到8 μm，工作距离55 mm，系统用转向棱镜折转90°成像，克服了一般镜头本身不能控制曝光时间的缺点，使曝光时间和光的导向能够精确控制，改善了化学发光免疫分析的试验条件，有望在临床中的化学发光免疫分析，以及环境科学、光化学等领域得到应用。

为满足激光应用系统中高分辨率、高帧频、大动态范围要求，使用常规CCD作为探测器设计了一种高速相机成像系统。介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-2020D的工作原理、时序信号的产生及驱动、双路图像数据的整合及输出电路设计；采用高度集成视频处理芯片产生各高速时序信号并使用高速驱动器以满足水平转移信号驱动要求；采用控制器内部的存储器实现图像数据的整合和异步降频等信号处理；通过电子快门实现曝光时间的数字控制以克服CCD固有动态范围不满足入射光强变化范围要求。实验结果表明：该相机系统的曝光时间5级可调，单级曝光时间为100～2000 μs，信噪比大于40 dB，动态范围不低于58 dB，基本满足激光应用系统的要求。

为了使CCD 相机适应变化的环境光强,从而获得稳定的高质量图像特征,提出了一种获得稳定图像特征的电子快门自动控制算法。结合图像处理中的灰度拉伸技术,实现了一种方便、稳定及高精度的调光。其算法主要由基于场景灰度均值对数的三次多项式插值函数自动快门控制和图像灰度拉伸实现。实验结果表明,该算法具有稳定快速的收敛性,捕获的视频图像在各种条件下均具有良好的图像质量和环境适应性。

提出一种全帧型CCD数码相机曝光控制方案.在测量机械快门机械延时的基础上,控制CCD触发脉冲TRG和机械快门的控制时序,使得带电子快门的CCD相机,在机械快门的配合下,CCD的感光区都能按各种设计要求的曝光时间精确曝光,从而有效的提高了照片的分辨率.该方法设计简单,不需要额外的硬件电路,可以广泛应用于带机械快门的CCD数码相机曝光时间的精确控制中.

针对用于目标跟踪的大视场CCD相机的特殊结构,为了获得高质量图像,提出了一种基于电子快门无级调节的自动调光方法,即通过实时调整CCD相机的曝光时间来实现快速、高精度调光。文中提出了多区域灰度加权的图像灰度均值提取方法,消除了因大视场CCD相机背景图像数据过多而给自动调光带来的影响。系统采用FPGA内置RAM,通过乒乓缓存策略保证调光算法的实时性。通过对CCD相机的辐射定标和外景成像实验表明:该调光方法在辐亮度为25.697~260.548 W/m2·sr区间内具有良好的图像质量,不仅满足调光速度快、实时性好、适应性强的要求,而且与无调光模式工作状态比较,CCD相机的动态范围增大了20倍,满足调光范围宽的要求。