| 致谢 | 第4-5页 |
| 中文摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外目前研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 本文研究的内容及意义 | 第17-18页 |
| 1.4 文章的主要内容及组织结构 | 第18-21页 |
| 第二章 科学级CCD相机特性及图像采集系统设计研究 | 第21-55页 |
| 2.1 CCD传感器特性研究及选型 | 第21-22页 |
| 2.1.1 CCD电荷的产生 | 第21页 |
| 2.1.2 CCD电荷的存储 | 第21-22页 |
| 2.1.3 CCD电荷的转移及检测 | 第22页 |
| 2.2 CCD的噪声 | 第22-24页 |
| 2.3 科学级CCD相机的特点 | 第24-25页 |
| 2.4 CCD芯片的选型研究 | 第25-30页 |
| 2.4.1 高功率脉冲激光对CCD的作用现象 | 第25-28页 |
| 2.4.2 CCD芯片的选择 | 第28-30页 |
| 2.5 CCD相机图像采集系统软硬件设计研究 | 第30-52页 |
| 2.5.1 主要设计指标及功能 | 第30-31页 |
| 2.5.2 系统设计方案 | 第31-32页 |
| 2.5.3 系统硬件选型及设计研究 | 第32-44页 |
| 2.5.3.1 CCD传感器 | 第32-33页 |
| 2.5.3.2 CCD驱动器 | 第33-34页 |
| 2.5.3.3 前置放大电路 | 第34-37页 |
| 2.5.3.4 A/D转换 | 第37-39页 |
| 2.5.3.5 数据存储芯片选择及实现 | 第39-40页 |
| 2.5.3.6 网络传输 | 第40-41页 |
| 2.5.3.7 FPGA控制系统 | 第41页 |
| 2.5.3.8 系统电源 | 第41-44页 |
| 2.5.4 系统噪声仿真与分析 | 第44-47页 |
| 2.5.4.1 本设计相机的噪声计算 | 第44-45页 |
| 2.5.4.2 前级放大的噪声模型 | 第45-46页 |
| 2.5.4.3 噪声的仿真 | 第46-47页 |
| 2.5.5 系统PCB设计 | 第47-49页 |
| 2.5.5.1 控制存储模块 | 第47页 |
| 2.5.5.2 网络传输模块 | 第47-48页 |
| 2.5.5.3 CCD电源模块 | 第48页 |
| 2.5.5.4 CCD芯片模块 | 第48-49页 |
| 2.5.6 系统软件设计 | 第49-50页 |
| 2.5.6.1 软件的分类及流程 | 第49-50页 |
| 2.5.6.2 上位机软件 | 第50页 |
| 2.5.7 FPGA设计中的关键技术研究-低频采高频信号 | 第50-51页 |
| 2.5.8 CCD相机散热研究 | 第51-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-55页 |
| 第三章 科学级CCD相机标定方法及标定结果 | 第55-77页 |
| 3.1 科学级CCD相机标定系统设计 | 第55-60页 |
| 3.1.1 光能量控制系统 | 第55-58页 |
| 3.1.2 标定流程 | 第58-60页 |
| 3.2 科学级CCD相机的指标定义 | 第60-62页 |
| 3.3 影响对比度测量的因素分析 | 第62-68页 |
| 3.3.1 灰度场对比度与光场对比度的转换 | 第62页 |
| 3.3.2 线性模型的假设下 | 第62-64页 |
| 3.3.3 非线性模型的假设下 | 第64-65页 |
| 3.3.4 光噪声与CCD相机测量噪声不独立的情况下的近似处理 | 第65-68页 |
| 3.4 测试数据的获取及科学级CCD相机指标计算及标定结果 | 第68-75页 |
| 3.4.1 科学级CCD相机光学动态范围及光电响应非线性度标定 | 第68-73页 |
| 3.4.2 科学级CCD相机其他指标的计算 | 第73-75页 |
| 3.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 第四章 强激光参数测量中科学级CCD噪声分析处理研究 | 第77-101页 |
| 4.1 CCD相机噪声分类 | 第77页 |
| 4.2 科学级CCD相机噪声测试 | 第77-81页 |
| 4.2.1 测试系统及测试数据的获得 | 第77-78页 |
| 4.2.2 时间噪声 | 第78-79页 |
| 4.2.3 空间噪声 | 第79页 |
| 4.2.4 总噪声 | 第79-81页 |
| 4.3 脉冲激光下噪声的测试及计算 | 第81-88页 |
| 4.3.1 科学级CCD噪声分布模型 | 第85-88页 |
| 4.3.1.1 时间噪声的分布模型 | 第85-86页 |
| 4.3.1.2 空间噪声的分布模型 | 第86-88页 |
| 4.4 科学级CCD降噪 | 第88-100页 |
| 4.4.1 基于非抽样离散小波变换去除时间噪声 | 第88-93页 |
| 4.4.2 CCD相机非均匀性的校正 | 第93-100页 |
| 4.4.2.1 科学级CCD非均匀性分析及校正模型的建立 | 第94-95页 |
| 4.4.2.2 基于线性非时变校正模型的非均匀性校正算法 | 第95-98页 |
| 4.4.2.3 校正系数的有效使用条件 | 第98-100页 |
| 4.5 本章小结 | 第100-101页 |
| 第五章 科学级CCD相机在激光测量中的能量测量研究 | 第101-113页 |
| 5.1 科学级CCD相机进行光场能量测量研究 | 第101-111页 |
| 5.1.1 能量计测量原理与CCD测量原理对比 | 第101-102页 |
| 5.1.2 CCD相机能量测量方法 | 第102-104页 |
| 5.1.2.1 测量原理 | 第102-103页 |
| 5.1.2.2 测量方案 | 第103-104页 |
| 5.1.3 离线标定实验装置及数据分析 | 第104-111页 |
| 5.1.3.1 固定衰减片衰减倍率的标定及精度分析 | 第105-106页 |
| 5.1.3.2 科学CCD相机响应能量的标定及精度分析 | 第106-111页 |
| 5.2 本章小结 | 第111-113页 |
| 第六章 远场焦斑测量中大动态范围测量的实现方法研究 | 第113-123页 |
| 6.1 纹影法测量的原理 | 第114页 |
| 6.2 焦斑重构方法 | 第114-117页 |
| 6.2.1 灰度匹配 | 第114-115页 |
| 6.2.2 光斑对心 | 第115-117页 |
| 6.3 测量中参数的标定 | 第117-119页 |
| 6.3.1 CCD相机响应不一致性的标定 | 第117-118页 |
| 6.3.2 光斑放大系数及光强相对放大系数标定 | 第118-119页 |
| 6.4 图像的合并及结果分析 | 第119-121页 |
| 6.5 本章小结 | 第121-123页 |
| 第七章 总结与展望 | 第123-127页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第123-125页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-135页 |
| 附录A | 第135-137页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第137页 |
