仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2015年
6期
1319-1325
,共7页
刘彦飞%代永红%单欣%艾勇%刘敏
劉彥飛%代永紅%單訢%艾勇%劉敏
류언비%대영홍%단흔%애용%류민
光通信%光电跟踪%精跟踪%CMOS相机%质心算法
光通信%光電跟蹤%精跟蹤%CMOS相機%質心算法
광통신%광전근종%정근종%CMOS상궤%질심산법
laser communication%photoelectric tracking%fine tracking%CMOS camera%centroid algorithm
分析了互补金属氧化物半导体(CMOS)相机作为机载光通信精跟踪系统的位置传感器的优势,采用基于CMOS相机与FPGA研制的精跟踪系统,可实现帧频8 800 Hz的图像采集、数据传输、实时图像处理、光斑质心计算以及伺服控制等功能,分析了CMOS相机的噪声、帧频以及光斑质心算法对精跟踪系统跟踪精度的影响,给出了对应的数值分析与实验结果.实验结果表明:CMOS相机噪声对光斑坐标x轴、y轴引起坐标的标准差分别为0.291 9像素,0.120 2像素;当相机帧频从2 200 Hz提高到8 800 Hz时跟踪标准差从1.8降低到0.5个像素;外场光斑质心算法偏差比理想高斯光斑计算结果大8.34-0.71像素.光斑中心算法对跟踪精度影响明显,设计更具针对性的自适应光斑中心算法可以大大改善精跟踪的效果.
分析瞭互補金屬氧化物半導體(CMOS)相機作為機載光通信精跟蹤繫統的位置傳感器的優勢,採用基于CMOS相機與FPGA研製的精跟蹤繫統,可實現幀頻8 800 Hz的圖像採集、數據傳輸、實時圖像處理、光斑質心計算以及伺服控製等功能,分析瞭CMOS相機的譟聲、幀頻以及光斑質心算法對精跟蹤繫統跟蹤精度的影響,給齣瞭對應的數值分析與實驗結果.實驗結果錶明:CMOS相機譟聲對光斑坐標x軸、y軸引起坐標的標準差分彆為0.291 9像素,0.120 2像素;噹相機幀頻從2 200 Hz提高到8 800 Hz時跟蹤標準差從1.8降低到0.5箇像素;外場光斑質心算法偏差比理想高斯光斑計算結果大8.34-0.71像素.光斑中心算法對跟蹤精度影響明顯,設計更具針對性的自適應光斑中心算法可以大大改善精跟蹤的效果.
분석료호보금속양화물반도체(CMOS)상궤작위궤재광통신정근종계통적위치전감기적우세,채용기우CMOS상궤여FPGA연제적정근종계통,가실현정빈8 800 Hz적도상채집、수거전수、실시도상처리、광반질심계산이급사복공제등공능,분석료CMOS상궤적조성、정빈이급광반질심산법대정근종계통근종정도적영향,급출료대응적수치분석여실험결과.실험결과표명:CMOS상궤조성대광반좌표x축、y축인기좌표적표준차분별위0.291 9상소,0.120 2상소;당상궤정빈종2 200 Hz제고도8 800 Hz시근종표준차종1.8강저도0.5개상소;외장광반질심산법편차비이상고사광반계산결과대8.34-0.71상소.광반중심산법대근종정도영향명현,설계경구침대성적자괄응광반중심산법가이대대개선정근종적효과.
