单次采集下像增强型相机高时间分辨短序列图像获取方法研究

基本信息
批准号:11605141
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:罗通顶
学科分类:
依托单位:西北核技术研究院
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨少华,刘璐,李刚,高帅
关键词:
像增强型相机图像采集图像诊断异步CCD驱动高速成像
结项摘要

Intensified-Cameras have large significance fro high-speed imaging diagnosis. However , the application of the Intensified-Cameras has been greatly limited due to their capturing capability for continuous images which is so low that it can capture only single image or merely double images in one shot. As the capability of Intensified-Cameras capturing series imaging in one shot is largely limited by the end of CCD imaging acquisition, this project would like to start with the development of the innovative CCD driving method, takes the solution of the speed limitation of CCD imaging acquisition as the breakthrough , combines with the optimization of the exposure control and the CCD driver time based on the research of attenuation feature of the rapid-afterglow intensifier phosphor screen, the production of temporal repeated high-voltage gated pulse and high-precision synchronize signals, and the image regeneration algorithm based on the innovated asynchronous CCD driver time to develop a method which could enable the Intensified-Cameras to capture a short series of images in one shot with high time resolution. It could largely enhance the continuous images capturing capability in one shot and could provide a new effective technical method for rapid physical process diagnosis , especially for unrepeatable physical experiment.

像增强型相机在高速图像诊断中具有重要的应用价值,但是它单次采集能力不足的弱点特别明显,一次仅能采集一幅或者两幅图像,极大的限制了它的应用效果。像增强型相机的单次采集能力很大程度上受制于CCD图像采集端,项目拟从创新CCD驱动方法出发,把解决CCD图像采集端速度瓶颈作为主要突破口,结合基于快余辉像增强器荧光屏衰减特性的的曝光控制和CCD驱动时序优化、瞬时可重频的高压快门产生、高精度同步信号产生、基于创新型异步CCD驱动时序的图像还原算法等关键技术的研究,实现一种可以使像增强型相机在一次采集中纪录一组高时间分辨短序列图像的方法,大大拓展像增强型相机的单次图像获取能力,为快速物理过程诊断特别是不可重复的物理实验提供一种新的更为有效的技术手段。

项目摘要

像增强型相机在高速图像诊断中具有重要的应用价值,但是它单次采集能力不足的弱点特别明显,一次仅能采集一幅或者两幅图像,极大的限制了它的应用效果。特别是对于一些难以重复的快速物理过程,不仅需要高时间分辨的图像,同时也需要获取一致性高的多幅连续图像,以实现对快速变化的过程精确诊断,像增强型相机图像获取能力不足的劣势尤为突出。. 项目主要工作概括如下:(1)提出了一种新颖的基于异步抽样解决CCD成像端速度瓶颈方法,实现一种可以使像增强型相机在一次采集中纪录一组高时间分辨短序列图像的方法,完成了基于CPLD的创新异步CCD驱动时序方法设计;(2)基于该方法研制了短序列ICCD样机系统:设计了基于行间转移型CCD的图像采集端电路,实现了最大重复频率3.3MHz的可重频高压快门,研制了最小时间分辨可达4ns、输出幅度可达7.5伏高精度同步信号控制电路。(3)分析研究了快余辉像增强器荧光屏衰减特性对重频曝光的影响;(4) 基于创新型异步CCD驱动时序的设计了系统采集软件;(5)短序列ICCD样机系统能够达到以下指标:单次采集的短序列图像画幅数四幅,包括三幅256*1024和一幅1024*1024分辨率图像,目前极限瞬时帧频率达到500K帧每秒(微秒量级)。. 通过本项目的研究,极大的提高像增强型相机的单次图像获取能力,为瞬态物理精细图像诊断提供一种新的更为有效的技术手段。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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