基于光斑圖像分析的光盤驅(qū)動器頭盤準(zhǔn)直系統(tǒng)研究.pdf

1、保證光信息正確讀寫的技術(shù)、保證讀寫數(shù)據(jù)的完整性和可靠性的技術(shù)、盤片復(fù)備技術(shù)是光盤驅(qū)動器的三項關(guān)鍵技術(shù)，它們實現(xiàn)的前提之一是要求激光頭盤處于良好的準(zhǔn)直工作狀態(tài)。本文以面向光盤驅(qū)動器的激光頭盤準(zhǔn)直度檢測技術(shù)為研究目標(biāo)，提出了通過光學(xué)玻璃盤片對激光頭出射光路進(jìn)行調(diào)制，以加載與未加載光學(xué)玻璃盤片兩種狀態(tài)下CCD系統(tǒng)所采集的激光頭光斑的偏移量來對激光頭盤的垂直程度進(jìn)行測算的技術(shù)方案，并對其進(jìn)行了系統(tǒng)框架設(shè)計，對該框架下的多項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為深入

2、的研究。
　　 多元統(tǒng)計分析中的主成份分析、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)下的擊中擊不中變換、細(xì)化處理、Lee圖像增強算子、Hough變換等是研究工作所使用的主要工具。研究工作包括以下內(nèi)容：
　　 建立了基于激光頭光斑偏移量的激光頭盤的準(zhǔn)直度測算模型。對激光頭及激光光斑進(jìn)行了考察與解析；在光路追跡的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出在未加載與加載光學(xué)玻璃盤片這兩種狀態(tài)下激光中心光線與激光光斑的偏移量的計算方程，通過比較分析指出了后者用于對激光頭盤準(zhǔn)直度的測量更具

3、合理性和可行性。
　　 定義了缺陷像素的概念；提出了以圖像幀序列對缺陷像素進(jìn)行識別的數(shù)學(xué)模型。對采集得到的各幀圖像減去其相應(yīng)的直流分量構(gòu)成余量矩陣，在對上述余量矩陣作主成份分解的基礎(chǔ)上建立原始幀序列矩陣的特征圖像；按圖像統(tǒng)計學(xué)的方法對像素的Mahalanobis距離進(jìn)行定義；在特征圖像和像素的Mahalanobis距離基礎(chǔ)上建立起對缺陷像素進(jìn)行識別的數(shù)學(xué)模型。
　　 提出了完整的用于光斑圖像高斯盲噪聲估計方法；通過實驗方

4、法確定了以Lee算法對光斑圖像的降噪增強處理時的鄰域窗口尺寸。對光斑噪聲圖像的差分運算，以滑塊測試試驗求解出盲噪聲方差估計值序列，據(jù)此匹配出光斑圖像的最佳分塊數(shù)；依據(jù)該最佳分塊數(shù)對光斑圖像進(jìn)行分塊并計算出各塊的噪聲方差，對所求解出的噪聲方差值計算直方圖，取概率分布值的最大值為盲噪聲方差估計值。
　　 提出了以信噪比SNR判據(jù)與邊緣強度比ESR判據(jù)相結(jié)合的鄰域窗口尺寸確定法。
　　 提出了用于圓形激光光斑中心檢測的混合算法

5、?；诨叶乳撝捣指钕碌膱A形光斑圖像的分割，并以分割出來的圓形光斑作為后續(xù)處理的輸入；在數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)下檢測出圓形光斑圖像中心區(qū)域與邊緣；按照Hough變換的思想，以檢測出來的圓形光斑邊緣在圓形光斑圖像的中心區(qū)域匹配出其中心像素位置坐標(biāo)。
　　 將所研究的技術(shù)模塊進(jìn)行整合，建立了激光頭盤垂直度測算系統(tǒng)框架。完整的激光頭盤準(zhǔn)直度測定系統(tǒng)框架應(yīng)該包括：光斑圖像預(yù)處理子系統(tǒng)、激光頭-CCD相機間準(zhǔn)直子系統(tǒng)、激光頭盤準(zhǔn)直子系統(tǒng)。給出了上述各子