光學(xué)圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中陀螺信號接收子系統(tǒng)的研究.pdf

1、光學(xué)圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中陀螺信號接收子系統(tǒng)的研究光學(xué)圖像穩(wěn)定系統(tǒng)中陀螺信號接收子系統(tǒng)的研究ResearchofGyroSignalReceivingSystemfOpticalImageStabilization學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程研究生：胡興指導(dǎo)教師：謝洪波副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零零九年五月摘要摘要即使對于專業(yè)的攝影師來說，攝取一幅清晰、銳利的圖像也是一項挑戰(zhàn)。運動、感光度以及長焦鏡頭的使用都將影響到畫質(zhì)的清晰度。在實際使用

2、中，如果不使用三腳架，圖像很可能由于抖動而變得模糊不清。當(dāng)攝像者的手不穩(wěn)定時，攝像機鏡頭會隨著機身一起偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致焦面上的圖像產(chǎn)生模糊。為了解決這一問題，相機防抖技術(shù)，也稱為圖像穩(wěn)定技術(shù)便被開發(fā)了出來。光學(xué)防抖是利用相機內(nèi)的陀螺儀檢測鏡頭光軸的偏轉(zhuǎn)程度，然后通過微處理器計算，再驅(qū)動補償光學(xué)系統(tǒng)進行抖動補償，最終達到防止或減弱抖動的目的。陀螺信號接收和處理電路是光學(xué)圖像穩(wěn)定系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，陀螺信號的提取最終決定了圖像穩(wěn)定的精度。本文

3、首先討論了圖像穩(wěn)定原理和光學(xué)圖像穩(wěn)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，設(shè)計了陀螺信號接收和處理系統(tǒng)，主要工作如下：1.根據(jù)手部震顫的特性，討論了由此引起的相機運動的特性。接下來對光學(xué)圖像穩(wěn)定技術(shù)進行了探討，在參照國外相機防抖方案的基礎(chǔ)上，本文提出了陀螺信號接收與處理系統(tǒng)的軟硬件方案。2.利用小波變換擅長處理非平穩(wěn)信號的特點，使用小波降噪處理陀螺信號。介紹了小波變換的基本理論和Mallat算法，通過Matlab仿真討論了各種小波降噪方法的優(yōu)劣，最終選擇非

4、線性小波閾值降噪法進行處理。根據(jù)系統(tǒng)的實時性要求，對算法進行改進并討論了實時算法實現(xiàn)過程中的幾個關(guān)鍵問題。3.介紹了基于DSP的陀螺信號接收與處理方案，該方案以C6713B為處理核心，分為陀螺傳感器、信號調(diào)理模塊、AD采集模塊、信號處理模塊及電源管理模塊。本文對每一模塊的工作原理、功能和設(shè)計進行了詳細的介紹。4.本文在CCS集成開發(fā)環(huán)境中，利用C語言編程，完成了陀螺信號的非線性小波閾值降噪處理和CCD補償位移量的計算。本文針對每一部分設(shè)