1 四川大学 电子信息学院, 成都 610065
2 平顶山学院 电气与机械工程学院, 河南 平顶山 467000
用隔行扫描摄像机采集到的运动物体单帧变形条纹测量三维位移和速度.该方法将一帧变形条纹分成两个单场, 利用傅里叶变换轮廓术重建三维面形, 从单场条纹的调制度中提取二值化模板, 计算质心获得亚像素匹配定位点, 通过双三次插值和标定, 实现了一个场周期时间内三个维度上的位移和平均速度的测量.匀速运动物体实验结果表明：被测速度的最大绝对误差为0.6 mm/s, 相对误差为0.57%.该方法仅用一帧变形条纹即可测量运动物体的三维位移和速度, 提高了时间分辨率和测量准确度.
测量 三维位移 三维速度 傅里叶变换轮廓术 亚像素定位 隔行扫描 Measurement 3D displacement 3D velocity Fourier transform profilometry Sub-pixel localization Interlaced scanning
介绍了640×512电容反馈跨阻放大器(CTIA)型焦平面读出电路的设计, 包含模拟电路与数字模块设计。分析了CTIA采样单元的设计, 折中优化了采样单元的面积、噪声、增益等因素, 同时优化了采样单元控制电路, 最大限度地提高了对采样单元阵列的驱动能力; 数字控制部分着重分析了对行选、列选、翻转读出、随机开窗、隔行扫描、多路选择输出等功能的实现方式。设计基于0.5μm DPTM工艺进行仿真验证, 采样单元面积为25μm×25μm, 工作频率为5MHz, 芯片面积为18.1mm×17.4mm, 输出摆幅大于2.5V, 动态范围大于70dB。
焦平面 读出电路 电容反馈跨阻放大器 隔行扫描 随机开窗 focal plane readout circuit CTIA interlaced scanning random window
1 平顶山学院 电气信息工程学院，平顶山 467000
2 平顶山学院 现代教育技术中心，平顶山 467000
为了解决动态面形测量中隔行扫描CCD相机记录动态物体表面变形条纹图像存在缺陷的问题，提出了傅里叶变换去隔行算法，即把隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像，分别对每一单场图像进行傅里叶变换去隔行处理，再利用条纹分析法重建对应时刻的3维面形。理论分析得出单场傅里叶变换去隔行图像与对应的准确满帧图像相同的结论。结果表明，该方法可以很好地恢复条纹和重建物体，且简单实用，可用于基于空间相位检测、相位测量轮廓术、傅里叶变换轮廓术等条纹分析方法的动态物体3维测量中。
信息光学 动态测量 傅里叶变换 去隔行算法 隔行扫描CCD 3维面形重建 information optics dynamic process measurement Fourier transform de-interlacing algorithm interlaced CCD 3-D shape measurement
