高帧频CMOS相机对光通信精跟踪系统影响分析

摘要：

分析了互补金属氧化物半导体(CMOS)相机作为机载光通信精跟踪系统的位置传感器的优势,采用基于CMOS相机与FPGA研制的精跟踪系统,可实现帧频8 800 Hz的图像采集、数据传输、实时图像处理、光斑质心计算以及伺服控制等功能,分析了CMOS相机的噪声、帧频以及光斑质心算法对精跟踪系统跟踪精度的影响,给出了对应的数值分析与实验结果.实验结果表明:CMOS相机噪声对光斑坐标x轴、y轴引起坐标的标准差分别为0.291 9像素,0.120 2像素;当相机帧频从2 200 Hz提高到8 800 Hz时跟踪标准差从1.8降低到0.5个像素;外场光斑质心算法偏差比理想高斯光斑计算结果大8.34-0.71像素.光斑中心算法对跟踪精度影响明显,设计更具针对性的自适应光斑中心算法可以大大改善精跟踪的效果.

关键词：光通信、光电跟踪、精跟踪、CMOS相机、质心算法

所属期刊栏目：36

分类号：TN929.1;TH39

资助基金：国家自然科学基金11204220;航空科学基金201351S5002

在线出版日期：2015-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1319-1325