针对高帧频彩色CMOS图像传感器在机器视觉高速成像领域中的应用，本文介绍利用高性能可编程逻辑器件FPGA实现CMOS图像传感器MI-MV13的高速驱动时序的设计，并且在FPGA内部设计了高速FIFO缓存器和双口RAM来完成Bayer彩色阵列图像数据的实时同步转换输出RGB彩色分量。最终由2片专用DVI接口集成芯片SiI178实现了DVI-I Dual Link模式的高帧频高分辨率彩色图像输出，DVI接口方便显示终端和高速存储设备链接。该相机系统具有集成度高、低功耗、接口通用紧凑、传输带宽高的优点。

图像自动聚焦算法聚焦值的选择是数字相机自动聚焦系统的关键问题。提出了一种新的聚焦值算法，是基于DCT变换后的高频分量。实验结果表明，改进的DCT算法比其他评价函数更为准确、稳定和可靠，对脉冲噪声有很好的抑制。

镜头的光学畸变是造成数字相机影像误差的主要原因之一，可以用径向畸变表示。为了改正相机的光学畸变，形成了多种径向畸变改正模型。在分析这些模型的基础上，引入了最大畸变量，推导出了这些模型的共同公式形式，揭示了这些模型背后的共性。

设计了一种基于多光谱技术的机载数字相机电子学系统。它包括时序产生单元、信号处理单元、信号控制单元、数据输出接口单元和数据采集存储单元等几部分。系统具有调光和行频调节功能，用以满足在不同能量状态和不同飞行高度下的成像质量。考虑到机载设备的特殊要求，对其进行了轻量化设计和机载稳定平台设计。它具有实时高速存储和实时采集数据的功能。结果表明，机载数字相机电子学系统的各种功能完全满足设计要求，为实现高分辨率探测提供了保证。

介绍了科学级CCD芯片的主要性能参数和读出驱动时序要求,设计了图像采集总体方案.利用计算机EPP方式和采用CCD读出、A/D转换及数据传输流水线方法降低成本、噪声和实现难度.用复杂可编程器件(CPLD)实现了图像采集的各个控制信号,并给出了时序仿真波形.给出了相机的主要性能指标和在X射线数字实时成像检测中的应用.

与立方卷积法和神经网络法相比，线性插值方法具有运算速度快的优点，在数字相机的插值技术中经常采用，为了提高图像质量，提出一种双相关线性插值方法，这种方法根据绿色分量的相关性对红蓝两种分量进行插值，并根据红蓝分量的相关性对绿色分量进行插值，实验表明，这种方法对于增强图像边缘效果较好。

通过分析数字相机结构和误差来源,提出了对数字相机严密检校的数学模型,并运用序贯方法解算该数学模型.实验证明采用本方法进行数字相机的检校简便易行,通过对实验结果的分析得出了一些结论.

帧转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用，但它也存在帧转移模糊的问题。介绍了CCD相机的几种面阵类型及其各自的一些特点，重点介绍了帧转移型面阵器件的工作过程，分析了面阵CCD器件帧转移模糊形成的原因，并提出了解决帧转移模糊的方法。介绍了用该方法消除帧转移模糊的实例，验证了方法的有效性。

讨论了基于Bayer颜色滤波阵列的CCD图像传感器的几种颜色插值算法。从获得图像的质量、处理时间以及获得图像的信噪比等角度讨论了几种典型的插值算法，包括邻域插值、线性插值、相关线性插值、立方卷积插值和B样条插值。通过仿真实验研究，线性插值方法和相关线性插值方法在运算速度和图像信噪比方面都具有很好的品质，是数字相机插值的最佳选择。

本文介绍了应用数字相机实时拍摄工业零件获取的数字影像,通过数字图像处理技术确定待检测目标的位置,与标准模板或设计参数比较以监控工业零件加工质量的方法.首先利用Wang-Trinder圆点定位算子求得待检测目标的近似位置,再以此为初值用最小二乘影像匹配法进一步确定待检测目标的精确坐标,并用严密的直接线性变换(DLT)模型对数字影像进行畸变改正.通过对某厂加工的高精度钢板进行了检测试验取得了良好的检测结果.