本文選題：光通信　切入點(diǎn)：光電跟蹤　出處：《儀器儀表學(xué)報(bào)》2015年06期

【摘要】：分析了互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)相機(jī)作為機(jī)載光通信精跟蹤系統(tǒng)的位置傳感器的優(yōu)勢,采用基于CMOS相機(jī)與FPGA研制的精跟蹤系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)幀頻8 800 Hz的圖像采集、數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時圖像處理、光斑質(zhì)心計(jì)算以及伺服控制等功能,分析了CMOS相機(jī)的噪聲、幀頻以及光斑質(zhì)心算法對精跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度的影響,給出了對應(yīng)的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:CMOS相機(jī)噪聲對光斑坐標(biāo)x軸、y軸引起坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.291 9像素,0.120 2像素;當(dāng)相機(jī)幀頻從2 200 Hz提高到8 800 Hz時跟蹤標(biāo)準(zhǔn)差從1.8降低到0.5個像素;外場光斑質(zhì)心算法偏差比理想高斯光斑計(jì)算結(jié)果大8.34-0.71像素。光斑中心算法對跟蹤精度影響明顯,設(shè)計(jì)更具針對性的自適應(yīng)光斑中心算法可以大大改善精跟蹤的效果。
[Abstract]:The advantage of complementary metal oxide semiconductor (CMOS) camera as the position sensor of airborne optical communication precision tracking system is analyzed. The precision tracking system based on CMOS camera and FPGA is used to realize image acquisition and data transmission at the frame rate of 8 800 Hz. Real time image processing, speckle centroid calculation and servo control are used to analyze the effect of noise, frame frequency and centroid algorithm of CMOS camera on the tracking accuracy of fine tracking system. The corresponding numerical analysis and experimental results are given. The experimental results show that the standard deviation of the coordinate caused by the noise of the 0: CMOS camera to the x-axis of the spot coordinates is 0.291 9 pixels or 0.120 2 pixels respectively. When the camera frame frequency is increased from 2 200 Hz to 8 800 Hz, the tracking standard deviation is reduced from 1.8 to 0.5 pixels, and the deviation of the centroid algorithm is 8.34-0.71 pixels larger than that of ideal Gao Si. The design of a more targeted adaptive spot center algorithm can greatly improve the effect of fine tracking.
【作者單位】： 武漢大學(xué)電子信息學(xué)院;光電控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11204220) 航空科學(xué)基金(201351S5002)項(xiàng)目資助
【分類號】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1682265