在基于CCD相机的工业测量中，检测目标的光照强度会变化，现有的CCD相机动态范围一般难以满足要求。要解决由于外部环境光照变化所造成的图像模糊，进而带来的测量误差问题，必须实现对相机曝光时间和增益水平的动态控制。文章建立了一个相机自动控制模型，该模型在外界光照环境变化时，通过不断地调整CCD相机的曝光时间和增益水平，得到清晰的图像，实现可编程控制。

为了实时调整高帧频CCD相机，获得高质量图像，提出了一种基于分档电子快门控制和增益控制相结合的复合控制方法，实现了快速、高精度调光。其算法主要由三部分构成：二次均值灰度权值的累加，基于分段二次函数的自动快门控制和基于数据分析的自动增益控制。采用共享的乒乓缓存策略来保证算法在自行设计的硬件平台得到有效验证并连续显示。实验结果表明，该算法具有良好的图像质量，捕获的视频图像在各种条件下，均具有快速的收敛性和适应性。

针对自适应大气抖动探测的要求,设计了一种高灵敏度、高帧率的CCD制冷相机,并对其特性进行了测试。通过使用带低通滤波器的前置放大器降低了读出噪音,研究了读出噪音与读出速度的关系。相机采用USB2.0界面传输,16bitTADC采样,电路本底噪音为7.2ADU,读出噪音为6.9e-,制冷时暗电流噪音为2.19e-/pixel/s,系统增益为0.38e-/ADU,1×2BIN时传输速率为28.09fps,50行子画面传输速率为128fps。

TDI CCD相机辐射定标的目的是建立输入辐亮度和探测器数字化输出之间的关系,为相机提供调光参数。本文推导了辐射定标的原理,并针对特定的TDI CCD相机在应用光学国家重点实验室里使用积分球对其进行了基于光谱辐照度灯的辐射定标,标定了TID CCD相机响应的线性度、TDI CCD相机响应分别与增益和级数的关系,根据实验结果我们得到了在不同的辐亮度值下的增益和级数参考值,从而确定了TDI CCD相机的调光参数,并给出了标定的误差和各项误差源的影响。

从CCD相机控制时序入手，探讨了两种快门时间的控制方法。整个系统由CCD相机、主控单元、同步信号产生单元、信号调理电路和监视器组成。主控单元采用嵌入式单元AVR系列的Mega16单片机，通过软件设定阈值，实现调光的闭环控制，为调光系统的设计提供了一种新的思路。

由于一些CCD的驱动波形为双极性且电压幅值范围较宽,而目前的CCD驱动集成电路多为单电源工作且工作电压幅值有时候不能满足要求.针对这个问题,设计了新的CCD相机的功率驱动电路.该功率驱动电路采用电容耦合及二极管钳位方式对时序信号进行电平搬移,采用两个互补三极管轮流开关工作产生驱动波形.由于采用了较少的器件,提高了电路的可靠性,降低了系统的成本.对电路进行了分析,并在Cadence公司的OrCAD PSpice AD软件下进行了仿真.构建实际的电路和仿真结果一致.因此,当现有的驱动器集成电路不能满足要求时,可以使用该电路实现CCD相机的功率驱动.

介绍采用美国SMD公司的4M4CCD相机设计的空间成像系统的组成结构，重点介绍基于CPLD的CCD相机数据存储的时序设计。在设计中选用复杂可编程逻辑器件CPLD作为硬件设计平台，采用硬件描述语言VHDL编程实现，产生CCD相机存储所采集图像数据的存储器工作所需要的时序信号，在通过Max＋PlusⅡ环境下进行仿真验证后，设计的时序电路下栽到CPLD器件中。经CCD相机系统成像验证该设计满足技术要求。

介绍了一种多功能数字可见光CCD相机的整体设计过程,并给出了原理框图,详细说明了相机的外同步、电子快门、自动增益、疵点探测和补偿,以及伽玛校正等功能。

本文首先对宽覆盖面阵测绘相机的组成和工作原理进行介绍。针对这种相机的特殊性，提出了对相机内方位元素的标定方法。通过对所研制相机参数的测量，利用偏最小二乘回归理论方法标定出了相机的内方位元素。并通过对标定结果的分析，验证了标定方法的正确性以及精度的可靠性。

简述了科学级CCD相机中CCD成像单元的时序发生器的功能：产生TDI-CCD、视频处理器和图像数据输出所需的各种时钟脉冲信号,在CCD成像单元工作中起着时间上同步协调的作用。该科学级CCD相机采用DALSA公司的IL-E2型TDI-CCD作为传感器,在分析IL-E2型TDI-CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了科学级CCD相机时序发生器。选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对时序发生器进行硬件描述,采用EDA软件对所设计的时序发生器进行仿真,针对XILINX公司的可编程器件XC2VP20-FF1152进行适配。结果表明：系统的集成度、抗干扰能力提高了,实现了科学级CCD相机工作时的可靠性、稳定性,以及低功耗,同时也使设计与调试周期缩短至小时量级。