成像型激光探测系统中光斑精确定位方法研究 被引量：16

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作者 周中亮 周冰 +1 位作者 何永强 王斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期248-251,共4页

为了在探测图像中实现对激光光斑的精确定位,进而达到系统对激光光源精确定向的目的,引入了亚像素检测的算法,并针对不同大小的光斑分别采用了重心法和基于空间矩的综合检测方法,进行了理论分析和实验验证,取得了不同光强下光斑坐标均... 为了在探测图像中实现对激光光斑的精确定位,进而达到系统对激光光源精确定向的目的,引入了亚像素检测的算法,并针对不同大小的光斑分别采用了重心法和基于空间矩的综合检测方法,进行了理论分析和实验验证,取得了不同光强下光斑坐标均值和均方差数据。结果表明,这种方法在扩展检测动态范围的基础上可以使激光光斑定位精度达到在0.2个像素以内。这一结果对保证系统对激光源的精确定向是有帮助的。 展开更多

关键词 图像处理 激光光斑定位 亚像素 重心法 空间矩

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结合激光准直的二维转角动态测量系统 被引量：9

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作者 楼志斌 赵辉 +2 位作者 刘权 郑超 陶卫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期561-568,共8页

为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接... 为了克服现有二维转角动态测量方法结构复杂、成本昂贵的缺点,提出了结合激光准直的二维转角动态测量方法。首先,根据二维转角测量的关键问题提出基于激光准直的测量方法,采用准直激光作为测量基准,以远端的位置探测器作为检测器件。接着,设计测量系统和各组成模块,根据测量要求对系统中的关键模块进行设计和优化。然后,具体设计系统中的测量算法,完成测量模型建立。最后,在±2°范围内进行实验测试和分析。实验结果表明:系统可动态测量,稳定性好,测量重复性误差为1μrad,X轴非线性误差为1.8%,Y轴非线性误差为1.7%,动态带载响应频率在±0.01°内优于200Hz,基本满足二维转角测量的高精度、高重复性、高稳定性的要求。 展开更多

关键词 激光准直 二维转角 动态测量 光斑位置

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面向星载激光光斑的质心定位精度分析 被引量：8

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作者 朱红 谢俊峰 +2 位作者 孙广通 刘小阳 么嘉棋 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-5,共5页

质心定位精度不仅是影响星载激光测高仪姿态精度的关键因素之一,也是探测卫星平台颤振的一种新型技术手段。针对GLAS星载激光光斑图像的自身特点,首先改进了传统的灰度加权方法,其次利用超分辨率重建方法提高了激光光斑图像的空间分辨... 质心定位精度不仅是影响星载激光测高仪姿态精度的关键因素之一,也是探测卫星平台颤振的一种新型技术手段。针对GLAS星载激光光斑图像的自身特点,首先改进了传统的灰度加权方法,其次利用超分辨率重建方法提高了激光光斑图像的空间分辨率。通过多种质心定位方法提取星载激光光斑质心坐标,并全面对比分析多种质心提取方法的定位精度,阐述不同方法的优缺点。实验结果表明:高斯曲面拟合与改进的灰度加权方法的定位精度均可以应用于卫星平台的颤振探测,可依据实际工程的效率需求选取相应的质心定位方法;超分辨率重建方法应用于激光光斑图像质心定位具有可行性,定位精度较传统的质心提取方法有所提高。 展开更多

关键词 激光光斑 质心定位 灰度加权 高斯曲面拟合 椭圆拟合 超分辨率重建

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远距离激光光斑定位中的光晕抖动抑制算法 被引量：8

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作者 邓凯鹏 陶卫 +1 位作者 赵辉 金毅 《中国测试》 CAS 北大核心 2017年第1期96-100,共5页

在机械工程等领域,大型桁架等空间结构的空间定位需求十分普遍。激光光斑定位通过激光光源对反射标志补光,工业相机获取反射回来的激光光斑。算法采用Canny算子获取光斑边缘,最小二乘圆拟合得到拟合光斑圆心位置实现定位。在远距离光斑... 在机械工程等领域,大型桁架等空间结构的空间定位需求十分普遍。激光光斑定位通过激光光源对反射标志补光,工业相机获取反射回来的激光光斑。算法采用Canny算子获取光斑边缘,最小二乘圆拟合得到拟合光斑圆心位置实现定位。在远距离光斑定位中,激光光斑边缘容易出现光晕抖动的现象。为抑制光晕抖动误差,提高系统测量精度,该文提出基于时序滤波和二次拟合的两种光晕抑制抖动的算法,分别基于对时序测量值进行平滑滤波的思想和剔除误差较大的噪声点后再次拟合的思想来消除光晕抖动对系统测量的影响,最后结合测量距离12.36 m的反射靶标的光斑定位实验进行分析对比,最终二者将重复性误差界上、下限分别优化到±0.22pixel和±0.26pixel,能有效抑制光晕抖动产生的测量重复性误差。 展开更多

关键词 激光光斑定位 光晕抖动抑制 CANNY算子 最小二乘圆拟合

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基于激光热成像的铁氧体裂纹检测 被引量：5

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作者 王晓宁 侯德鑫 叶树亮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1298-1303,共6页

铁氧体裂纹缺陷的位置和形态对其性能有不同程度的影响,现有的检测方法不能同时满足远距离、非接触的直观反应缺陷情况的需求。将基于激光热成像缺陷检测方法用于铁氧体工件检测,分析了激光扫描路径平行裂纹时的试样表面温度分布规律,... 铁氧体裂纹缺陷的位置和形态对其性能有不同程度的影响,现有的检测方法不能同时满足远距离、非接触的直观反应缺陷情况的需求。将基于激光热成像缺陷检测方法用于铁氧体工件检测,分析了激光扫描路径平行裂纹时的试样表面温度分布规律,提出了延时对称点温差的表征裂纹方法,将该方法与垂直裂纹扫描时的扫描路径上最高温的方法相融合,并将该方法用于检测真实的铁氧体裂纹。检测结果可更直观清晰的显示出铁氧体试样任意角度的裂纹的位置和形态。 展开更多

关键词 激光热成像 铁氧体 延时对称点温差 表面裂纹 位置和形态

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激光光点定位技术在移动人脸识别中的应用 被引量：2

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作者 杨鑫 王爱学 《激光杂志》 北大核心 2018年第12期116-120,共5页

移动人脸识别过程中受到人脸反射亮点的漂移影响,导致定位识别的准确度不高,为了提高移动人脸识别的精度,提出一种基于激光光点定位技术在移动人脸识别方法。采用激光光点定位技术进行移动人脸的面部图像特征采样,对采集的人脸图像进行... 移动人脸识别过程中受到人脸反射亮点的漂移影响,导致定位识别的准确度不高,为了提高移动人脸识别的精度,提出一种基于激光光点定位技术在移动人脸识别方法。采用激光光点定位技术进行移动人脸的面部图像特征采样,对采集的人脸图像进行面部姿态矫正和模板匹配处理,采用图像二值化处理方法降低光点对移动人脸识别的干扰影响,在二值化图像中采用加权平均方法进行人脸边缘轮廓检测和面部区域化分割,提取反映移动人脸差异化信息的特征量,采用激光光点定位进行人脸特征定位识别,在激光光点高亮区域提取出脸部特征的全部关键点,实现人脸识别。仿真结果表明,采用该方法进行移动人脸识别的准确识别概率较高,抗干扰性较强,人脸特征点平均定位时间较短,实现高效快速的人脸识别。 展开更多

关键词 激光光点定位 移动人脸识别 二值化图像 识别率

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适用于信标光检测的非对称中值滤波改进算法

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作者 徐勤健 王永 贾蕴 《空间电子技术》 2022年第3期104-110,共7页

在进行星间激光通信时,光斑位置检测的准确性会直接影响捕获、跟踪、瞄准过程。然而由于其采集传输过程中受到干扰或自身器件响应的缺陷,导致出现模糊及噪声,因此在进行光斑定位前应当进行滤波预处理。经典3×3窗口的中值滤波算法... 在进行星间激光通信时,光斑位置检测的准确性会直接影响捕获、跟踪、瞄准过程。然而由于其采集传输过程中受到干扰或自身器件响应的缺陷,导致出现模糊及噪声,因此在进行光斑定位前应当进行滤波预处理。经典3×3窗口的中值滤波算法对噪声的滤除效果较好,但处理时间过长,因此提出了基于3×4窗口的非对称快速中值滤波的算法。首先对经典方法两个相邻窗口处理时重复利用的6个中间像素值进行排序,再分别与窗口内最左列和最右列中值进行比较,所得中值替换掉原信号中心位置两个像素。经目视观察,两种滤波算法去噪效果相当。对于3×4窗口的改进中值滤波带来的后续光斑定位误差问题,可以通过统一标校进行弥补,误差在可接受范围内。通过程序仿真结果可得,改进的快速中值滤波算法缩短了响应时间。因此,非对称中值滤波改进算法增强了算法的实时性,更适合基于FPGA平台的设计与实现。 展开更多

关键词 星间激光通信 信标光检测 光斑定位 中值滤波 非对称优化

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掘进设备自动导向及标定校准系统的设计与实现

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作者 曾婵 强永龙 刘新华 《无线电工程》 2013年第7期41-44,共4页

针对目前掘进设备掘进精度不高、半自动化等问题,提出了一种新型掘进设备自动导向及其标定校准系统。系统结合激光光斑定位与航姿参考系统对掘进设备的姿态参数进行有效、实时测量,并进一步使用全站仪进行标定校准。系统采用摄像头获取... 针对目前掘进设备掘进精度不高、半自动化等问题,提出了一种新型掘进设备自动导向及其标定校准系统。系统结合激光光斑定位与航姿参考系统对掘进设备的姿态参数进行有效、实时测量,并进一步使用全站仪进行标定校准。系统采用摄像头获取掘进设备的位移参数、航姿仪测量姿态角参数,全站仪对航姿仪所测姿态角进行标定,并使用控制算法对其校准。对姿态测量数据进行了误差分析实验,验证了系统的精确性。 展开更多

关键词 掘进导向 激光光斑定位 航姿仪 全站仪标定

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基于激光光斑的带电作业机器人线缆定位方法 被引量：11

9

作者 刘召 李聪利 +3 位作者 耿美晓 郭新 张昕 王立国 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第1期140-146,共7页

为满足复杂条件下带电作业机器人作业过程中对线缆的定位需求,提出一种基于激光光斑的带电作业机器人线缆定位方法,在双目相机安装滤光片,移动激光发射器,并在线缆上形成两个光斑。对光斑源图像提取HSV空间的亮度分量,减少光照差异及背... 为满足复杂条件下带电作业机器人作业过程中对线缆的定位需求,提出一种基于激光光斑的带电作业机器人线缆定位方法,在双目相机安装滤光片,移动激光发射器,并在线缆上形成两个光斑。对光斑源图像提取HSV空间的亮度分量,减少光照差异及背景对光斑的影响。利用帧间差分获得两光斑的亮度分布图的差分图像。通过光斑筛选获得目标光斑,去除差分中抖动、光照变化等影响。通过匹配左右相机的光斑对,计算光斑三维坐标,获得线缆上的目标位置和姿态,保证了立体匹配的准确率。搭建实验平台,采集多种光照环境、背景下的线缆图,具有96%的定位准确率,定位误差也能达到作业需求,验证了该定位方法的有效性及实用性。 展开更多

关键词 激光光斑 高压线缆定位 帧间差分 带电作业机器人 三维位姿计算

原文传递

太极计划激光链路构建地面模拟控制系统研究 被引量：3

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作者 赵梦阳 高瑞弘 +1 位作者 张强涛 罗子人 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期114-124,共11页

太极计划需要通过激光捕获指向系统实现两颗卫星之间超长距离(3×10^(6)km)的激光链路构建,并且实现1μrad的捕获精度以及10 nrad/Hz(1 mHz~1 Hz)的指向抖动控制精度。空间引力波探测提出利用星敏感器(STR)、互补金属氧化物半导体(C... 太极计划需要通过激光捕获指向系统实现两颗卫星之间超长距离(3×10^(6)km)的激光链路构建,并且实现1μrad的捕获精度以及10 nrad/Hz(1 mHz~1 Hz)的指向抖动控制精度。空间引力波探测提出利用星敏感器(STR)、互补金属氧化物半导体(CMOS)捕获相机以及四象限光电探测器(QPD)等三级探测器逐步构建双向激光链路的方案,并最终通过差分波前传感技术(DWS)测量的高精度姿态信息来实现超稳的激光指向抖动控制。目前该方案仍处于理论论证阶段。为了测试该方案,采用实验室现有激光捕获指向一体化的光学系统以及一块ZYNQ芯片的自研板卡,尝试实现整个激光链路构建过程的全自主控制流程。实验结果表明:在大气环境下,成功自主完成了双向激光链路的构建,最终对应到实际系统望远镜前的捕获精度达到了0.07μrad,指向控制过程的控制精度在太极计划的敏感频段内达到了9.7 nrad/Hz,能够满足任务需求。实验成功验证了激光链路构建方案的可行性,为下一步太极计划激光链路构建控制系统工程实施阶段的板级实现奠定了基础。 展开更多

关键词 光通信 空间引力波探测 双向激光链路构建 全流程自主控制 光斑质心定位

原文传递

基于中心定位算法的激光光斑检测系统研究 被引量：1

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作者 赵鹏飞 马健 +1 位作者 郭海利 顾进 《电子设计工程》 2023年第6期6-9,14,共5页

针对现有的激光光斑中心定位算法无法满足工业现场各种不规范光斑形状的需要,提出了一种基于中心定位的激光光斑检测算法;通过对原始光斑图像进行梯形校正、图像增强、闭操作等算法得到激光光斑轮廓,进而采用中心定位算法对光斑中心进... 针对现有的激光光斑中心定位算法无法满足工业现场各种不规范光斑形状的需要,提出了一种基于中心定位的激光光斑检测算法;通过对原始光斑图像进行梯形校正、图像增强、闭操作等算法得到激光光斑轮廓,进而采用中心定位算法对光斑中心进行检测;与现有的算法相比,该文提出的算法能够精确地对不规范形状的光斑进行中心定位。实际工程应用证明,该算法能够对不规则形状光斑进行有效的中心检测,不但提高了检测精度,还大大提升了检测效率。 展开更多

关键词 激光光斑 光斑中心定位 图像增强 梯形校正

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空间目标激光回波光斑中心位置推算及分析

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作者 康文运 宋小全 黄惠明 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期138-142,共5页

针对空间目标激光回波信号测量需求,本文从速差效应入手,以激光跟踪测量设备的回转中心为坐标原点,建立了垂线测量坐标系,推算出了激光回波光斑中心位置坐标公式,给出了激光回波光斑中心位置的计算方法,并进行了实例计算及计算结果分析... 针对空间目标激光回波信号测量需求,本文从速差效应入手,以激光跟踪测量设备的回转中心为坐标原点,建立了垂线测量坐标系,推算出了激光回波光斑中心位置坐标公式,给出了激光回波光斑中心位置的计算方法,并进行了实例计算及计算结果分析。该组公式及计算方法可用于激光回波位置预估、激光跟瞄能力评价等方面。 展开更多

关键词 空间目标 速差效应 激光回波位置

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