设计了射线数字成像检测仪的光电系统,包括转换屏、光路、CCD相机以及计算机处理电路等.采用CsI(Tl)单晶闪烁体将X射线图像转换为可见光图像,用科学级CCD将光图像转换为电信号,利用计算机并行口对图像进行采集.实验结果证明图像质量优于像增强器组成的成像系统,适用于要求高质量成像检测的场合.

本文主要介绍了一种测量管状件轴线平行度的新方法.该方法采用激光准直技术结合数字图像处理技术来进行管状件轴类工件的两轴或多轴平行度的测量.其优点是无损检测、测量精度较高、易于实现整个测量过程的自动化和智能化.

为了解决光学TDICCD成像系统在拼接模式下的像元响应非均匀性问题,研究了TDICCD像元校正的原理和实现方法。提出了视频处理器在不同增益、不同偏置和TDICCD在不同积分时间下进行像元校正的方法,设计了在现场可编程门阵列（FPGA）平台下进行了程序实现和验证的方法。实验数据分析表明：成像系统单片TDICCD的非均匀性由4.72%降低到0.27%,恶劣环境下TDICCD成像系统的图像非均匀性可以降低2.55%。该像元级校正算法简单,可靠性高,能够满足星上成像的要求;在不同的增益、偏置和积分时间下能够很好地解决TDICCD成像系统的像元响应非均匀性问题。

调制传递函数（MTF）是评价CCD相机成像系统质量的重要参数,它能真实地反映相机拍摄时的空间频率与图像对比度的关系。CCD相机的MTF测试中最关键的是靶标的选择,它决定了整个系统的测量精度和操作过程的复杂程度。理想的靶标函数是正弦函数,但制作光出射度随正弦波规律变化的分辨率板是非常困难的,因此利用明暗相间、相互平行的黑白条纹分辨率板来代替正弦波分辨率板,提出了测量MTF的方法。重点对CCD相机在奈奎斯特频率处的MTF测试结果进行了分析与评价。

当使用帧转移型CCD采集图片时，图像拖影是“无法更改的事实”。拖影在图像中一定会存在，因为它是探测器正常运作的结果。拖影污染等级与帧转移时间成正比，在正常情况下，拖影的图像污染的比例较少，通常是微不足道的。但对于高对比度的图像，或当依靠像素密度时的科学和计量应用时，拖影成为一个问题。针对科学级帧转移型CCD拖影问题，提出了修正的方法，利用该方法修正数据得到的图像对比度和图像质量显著提高，图像细节予以呈现。

在用CCD相机进行目标探测时,多数情况下目标的背景具有一定的照度,这个照度会对探测结果产生影响。为了了解背景对探测结果的影响,通过建立CCD相机三维噪声模型及其测试系统,在不同光照条件下对CCD相机的时间噪声和空间噪声进行了测量与分析。给出了测试系统的结构框图和部分测试结果,得到了对CCD输出质量产生主要影响的噪声以及时间噪声和空间噪声随光照度变化的规律。测

针对评价CCD相机成像质量MTF方法的缺点，引入了最小可分辨对比度MRC这个评价指标，并研制了相应测量MRC的系统．在这个系统中采用两个重叠积分球分别对靶标的正反两面照明，通过改变这两个积分球的亮度就可以获得可变的对比度．实验结果表明：测量MRC系统测量亮度的误差可控制在±0．3cd／m^2以内；CCD相机的MRC随着空间频率的增加而增加；测量CCD相机的MRC是评价CCD相机成像质量的一种快速有效的方法．

为提升PIV系统的可用性、适用性和试验效率，根据移测装置的技术指标及要求，按照有关国标和设计规范进行了CCD相机移测装置的设计，包括移测装置的机械设计和移测装置的控制系统设计。并对移测装置的组成、功能和特点作了简要介绍。结果表明，该设计能使CCD相机移测装置满足PIV系统在风洞实验中的工作特点，使整个系统更加高效。

介绍了大视场CCD（电荷耦合器件）拼接相机的组成和测量原理，分析了物像空间对应的坐标关系，指出了影响大视场光电测量设备精度的原因是相机内方位元素的准确性和光学畸变校正效果。提出了基于像面坐标系在大地坐标系下投影的高精度CCD拼接相机内方位元素的标定方法，该方法建立了CCD拼接相机模型和光学畸变校正模型，使用多元回归分析方法，标定了相机的内方位元素与畸变系数。大量试验结果验证了该标定方法的正确性，该方法对其他光电测量设备具有参考价值。

分析了光电经纬仪CCD相机靶面倾斜所带来的测量误差,解析了靶面倾斜时目标相对于光电经纬仪视轴的真实脱靶量和CCD靶面所读出的脱靶量之间的数学关系,给出了倾斜检测的方法及误差消除的数学公式,实践证明,本方法能较好地修正对CCD相机靶面倾斜对装备测量带来的影响,提高了测量精度。