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严明: 作品数：11 被引量：29H指数：4; 供职机构：西北核技术研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>; 相关领域：电子电信天文地球核科学技术自动化与计算机技术更多>>

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高性能分离式远程EMCCD成像系统研制被引量：2: 2016年; 论述了基于一种1 024×1 024像素EMCCD图像传感器CCD201的高性能分离式远程成像系统设计方法。采用光纤通信技术,系统分为成像端与控制端,使系统可用于远程监测场合。利用CPLD器件产生CCD逻辑时序及视频同步处理控制时序,采用集成器件与分立器件相结合的方式实现EMCCD垂直驱动时序,获得视频信号;使用带有CDS功能的16位模数转换器对CCD视频信号进行数字化;数字化图像经由光纤发送到远程控制采集端。采用全双工通信,实现电子增益、放大倍数、温度等参数的远程控制。文中详细介绍了驱动电路、视频处理电路、数据远程交互单元与控制采集单元等关键组成部分的技术实现方法。设计的成像系统采用USB方式进行数据实时采集,能够连续获取16位数字图像数据,光动态范围大于70 d B,增益倍数最高能够大于0.1e-/ADU,控温精度达到±0.5℃。设计方法可应用于类似CCD成像系统的设计中,并使系统能够在微光成像及辐射场诊断中应用。; 杨少华李斌康郭明安夏惊涛罗通顶严明; 关键词：远程传输 EMCCD 相关双采样

异步Binning高帧频CCD相机的拖尾校正被引量：7: 2017年; 一种基于异步时序驱动和Binning技术的高帧频成像技术在帧转移CCD相机上得到成功应用。为了抑制该CCD相机成像时产生的拖尾效应,基于该相机的高帧频连续成像原理,理论上分析了图像获取过程中拖尾产生的原因,给出了一套完整的消除拖尾的数值解析算法。该算法充分考虑了图像亮度变化对拖尾形成产生的影响,并对此进行了修正,已在异步Binning CCD相机上进行了实验验证。利用相机以40 000帧每秒的帧频获取4幅连续图像进行实验,实验结果表明,该算法可有效去除每幅图像的拖尾噪声,而且消除拖尾噪声后的图像区域的灰度方差得到明显降低,异步Binning CCD相机的成像质量得以提高。上述结果表明算法适用于高帧频相机的连续成像。; 刘璐罗通顶李斌康杨少华严明

高散射性介质环境中的激光主动成像技术被引量：2: 2015年; 基于激光照明的主动成像技术是将激光技术、成像技术、微弱目标的图像处理技术结合在一起而发展的综合技术。阐述了激光主动成像技术的工作原理,以及在高散射性介质环境中散射介质的散射作用对于成像质量的影响,详细阐述了目前降低散射光影响的主要成像方法,分析了各成像方法的特点及应用领域,展望了高散射性介质环境中激光主动成像技术的发展趋势。; 刘璐李斌康杨少华郭明安严明罗通顶; 关键词：激光光学主动成像

基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像方法被引量：4: 2017年; 针对CCD图像输出时间长影响其帧频率的问题,提出了一种基于普通CCD实现超高帧频成像的方法.采用掩膜覆盖CCD的光敏区,建立图像的片上存储空间,消除CCD电荷转移输出占用过多时间的影响,可以使普通CCD的帧频达到每秒百万帧频以上.介绍了不同掩膜实现方案的优缺点,讨论了掩膜图像的恢复方法,采用条状孔掩膜方式建立了基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像系统样机,利用氙灯对样机性能进行验证,获得了14幅79×79像素的氙灯发光过程图像,样机帧频率达到了每秒200万帧的超高速度.; 杨少华李斌康罗通顶郭明安刘璐严明高帅; 关键词：CCD 掩膜

基于CMOS图像传感器的高实时远程图像采集系统设计被引量：5: 2016年; 基于高帧频CMOS图像传感器,设计了低延迟触发曝光逻辑、CMOS图像传感器数据实时解码逻辑和10Gb·s^(-1)高速光纤传输接口,研制了一种高实时远程图像采集系统。该系统的空间分辨率为1 280×1 024,支持2×2binning工作模式,数字量化精度为12bit,触发曝光延迟小于75ns,远程图像采集的时间最短可达0.6ms,实现了图像传感器数据的实时处理、传输和缓存,保证了系统远程图像采集的高实时性。; 严明李刚杨少华高帅郭明安李斌康; 关键词：CMOS图像传感器

用于高速成像的紧凑式像增强器门控脉冲发生器被引量：5: 2016年; 利用5 V数字逻辑电路、多种高低压高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)及8路3级驱动电路,逐步提升MOSFET管的能力。利用输入触发信号控制产生具有一定时序关系的8路初级驱动信号,再经过次级驱动电路,提升为8路中高压驱动信号,加速输出级开关,产生高性能的双极性门控信号。该门控脉冲发生器工作电源电压为12V,输出电压为50^-200V,输出脉冲前后沿均为1.5ns,输出信号的脉冲宽度由输入信号控制调节,可在最小输出脉冲宽度3ns至直流信号之间变化。脉冲工作时,最大重频为3.3 MHz,固有延迟为50ns,触发晃动小于0.2ns,体积为86mm×43mm×23mm。; 郭明安杨少华罗通顶杜继业高帅严明李刚刘璐李斌康刘偲; 关键词：像增强器

基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计被引量：1: 2016年; 针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。; 高帅杨少华郭明安李刚严明罗通顶刘璐; 关键词：PID 遗传算法温度控制

烟雾环境下的偏振差成像方法: 2015年; 基于激光主动成像的烟雾环境下的目标探测具有重要研究意义,有效抑制光的散射作用是提高烟雾环境下成像质量的关键。根据光的偏振理论,仿真分析了光子单次散射的偏振特性与散射角的变化关系,并利用蒙特卡罗方法模拟了光在烟雾环境中传输的偏振特性,提出了利用偏振差法来抑制光散射作用,最后进行了简单的成像实验。结果表明,光在烟雾中传输时散射光主要由小角度散射光构成,仍然保留了初始激光的部分偏振特性,相比于直接灰度成像,偏振差法能够有效滤除小角度散射光的影响,增强成像目标的细节信息和图像的对比度。; 刘璐李斌康杨少华郭明安严明罗通顶李刚高帅; 关键词：散射光偏振度

高速光电探测器阵列实时信号处理系统被引量：3: 2014年; 高速光电探测器阵列可对脉冲辐射场的时空分布进行高时间分辨连续测量,但对信号处理电路的性能和紧凑性提出了极为苛刻的要求。探测器阵列的信号处理主要包括探测器模拟信号调理前端和高速模拟信号实时采样处理后端。针对32通道1维光电探测器阵列,设计实现了后端实时信号处理系统。该系统采用多通道高速ADC和FPGA实现了探测器模拟信号的12bit量化,采样频率为75 MHz;针对多通道ADC输出的高速串行信号,设计实现了低开销的时钟对齐与帧识别电路,时钟对齐精度为78ps,保证了对多路高速串行数据的正确获取;基于高性能FPGA,实现了对32个采样通道数据的实时处理与存储,信号处理电路的数据获取和实时处理速度达28.8Gb/s。; 严明李斌康郭明安杨少华; 关键词：FPGA

高速实时一维阵列光电探测系统: 2014年; 设计实现了基于PIN光电二极管一维阵列的紧凑型实时光电探测系统。系统在16 cm的宽度内实现了32路PIN光电二极管信号的处理与采样;探测器弱电流信号的高带宽调制电路在实现104倍信号增益的同时,信号带宽约35 MHz;多通道ADC电路采样频率75 MHz,采样周期约13.3 ns,采样精度12 bits;基于高性能FPGA的信号处理电路实现了对32路高速ADC采样信号的实时处理,数据处理速度达到28.8 Gbps,每通道采样深度8 000。; 严明李斌康杨少华郭明安罗通顶; 关键词：PIN光电二极管实时信号处理

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