高分辨率線陣CCD巖芯掃描成像系統(tǒng)研究.pdf

1、巖芯是研究地層信息最具價值的實物材料，目前巖芯已可以通過巖芯掃描儀實現(xiàn)數(shù)字化的采集與保存。但是現(xiàn)有巖芯掃描儀普遍存在著圖像分辨率不高，價格比較昂貴等問題，本文針對實際應(yīng)用中提高分辨率、降低成本的需求，開展了基于線陣CCD的高分辨率巖芯掃描成像系統(tǒng)的研究工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴鏡頭是掃描系統(tǒng)采集圖像的必要部件，但由于鏡頭的固有光學(xué)特性，使采集的圖像存在一定程度的畸變，針對此問題，本文對黑白棋盤格坐標(biāo)法進(jìn)行了研究和改進(jìn)，并把

2、它應(yīng)用到了圖像的畸變校正方面，實驗結(jié)果表明，該方法可以有效的對枕形畸變進(jìn)行校正；線陣CCD獲取二維圖像必須借助電機的運動，但電機運動速度與CCD掃描行頻的不匹配也會使圖像產(chǎn)生畸變。依據(jù)“正方形原則”，即垂直分辨率與水平分辨率在相等情況下圖像不會產(chǎn)生畸變，校正電機運行速度，使之與CCD行頻相互匹配，從而校正了電機運動造成的圖像畸變。⑵巖芯圖像質(zhì)量的高低在一定程度上取決于線陣CCD的模擬前端，針對現(xiàn)有CCD模擬前端模塊的時序驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)緩

3、存電路存在抗干擾能力弱、輸出數(shù)據(jù)得不到有效緩沖等問題，本文改進(jìn)了時序驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)緩沖電路的設(shè)計，仿真和實驗結(jié)果表明，改進(jìn)的電路有效提高了輸入信號抗干擾的能力，同時使輸出數(shù)據(jù)得到了有效的緩沖和阻抗匹配。⑶由于線陣CCD輸出圖像存在灰度不均勻、噪點較多等問題，必然影響圖像的采集質(zhì)量，本文采用兩點法對巖芯圖像進(jìn)行灰度不均勻校正，實驗結(jié)果表明兩點法校正了巖芯圖像的灰度不均勻性；另外針對圖像的椒鹽噪聲，本文在傳統(tǒng)中值濾波算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了研究和