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基于数字高程模型高程快速迭代的航拍图像目标定位方法 被引量：1
1
作者 李梓豪 匡海鹏 +1 位作者 张泓 庄楚恒 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期777-787,共11页
在大倾角航空相机对地面目标定位过程中,借助数字高程模型(DEM)可有效解决地球椭球模型定位存在的大地高误差影响。为获取地面坐标的准确信息特别是高程信息,首先,根据载机的位置姿态信息以及航空相机的框架角等信息利用齐次坐标变换求... 在大倾角航空相机对地面目标定位过程中,借助数字高程模型(DEM)可有效解决地球椭球模型定位存在的大地高误差影响。为获取地面坐标的准确信息特别是高程信息,首先,根据载机的位置姿态信息以及航空相机的框架角等信息利用齐次坐标变换求解出成像系统视轴在地理坐标系下的指向,再利用数字高程模型确定目标点的坐标。针对成像过程中目标点高程计算繁琐、容易不迭代等问题,提出了一种对目标高程值进行快速迭代的方法。通过对目标区域高程进行折半查找处理,计算该处视轴光线高程与地面高程差值。继续计算该高程差中值并继续迭代,直到小于一定阈值。最后使用蒙特卡洛分析法对整个成像过程存在的误差项进行分析。实验结果表明:采用快速迭代法进行计算,当收敛阈值为十分之一DEM网格精度时,迭代效率提升45.5%,收敛速度大大提高;且通过数字高程模型计算,在飞行高度为15409 m,相机框架角大于74°时,对于山地区域目标的圆概率误差小于200 m,可以满足实际工程需要。 展开更多
关键词 航空相机 对地目标定位 数字高程模型 快速迭代法 误差分析
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机载光电平台目标定位与误差分析 被引量：48
2
作者 孙辉 《中国光学》 EI CAS 2013年第6期912-918,共7页
根据机载光电平台的特点，建立了6个坐标系统，进行了8次线性变换，构建了从光电平台成像系统像面坐标系到大地地理坐标系的目标定位数学模型。计算了目标在大地地理坐标系的经纬度和高程坐标，分析了各种测量参数对目标定位精度的影响... 根据机载光电平台的特点，建立了6个坐标系统，进行了8次线性变换，构建了从光电平台成像系统像面坐标系到大地地理坐标系的目标定位数学模型。计算了目标在大地地理坐标系的经纬度和高程坐标，分析了各种测量参数对目标定位精度的影响。通过建立误差模型和仿真数据进行目标定位实验，采用蒙特卡罗方法统计目标定位误差。实验结果表明，载机经纬度误差、载机姿态角度误差及光电平台指向角度误差是影响目标定位精度的主要因素，其中载机经纬度误差直接传递到目标定位误差，载机姿态角度误差和光电平台指向角度误差大体上以10-4～10-2比例作用到目标定位误差。本文方法有效可行，对机载光电平台目标定位具有实用价值。 展开更多
关键词 机载光电平台 目标定位 大地坐标系 蒙特卡罗方法
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基于局部特征提取的目标自动识别 被引量：42
3
作者 贾平 徐宁 张叶 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1898-1905,共8页
提出一种基于局部特征提取的目标识别方法,用于自动识别不同尺度,视角和照度条件下的目标。首先,建立图像的尺度空间;结合海森矩阵和Harris算法提取局部特征点,计算该特征区域的方向和灰度梯度及方向;统计出每块子区域的标准灰度梯度直... 提出一种基于局部特征提取的目标识别方法,用于自动识别不同尺度,视角和照度条件下的目标。首先,建立图像的尺度空间;结合海森矩阵和Harris算法提取局部特征点,计算该特征区域的方向和灰度梯度及方向;统计出每块子区域的标准灰度梯度直方图,得到128维的特征向量。然后,基于主成分分析的降维算法来降低特征向量的维数,加快识别的计算速度。最后,采用特征空间分类器增加目标识别的速度。实验结果表明:基于局部特征提取的目标识别达到了较高的识别率,在视角、尺度和照度变化下的识别率分别为61.9%,80.5%和84.4%,平均识别时间为130.9ms。与尺度不变特征变换(SIFT)和加速鲁棒特征(SURF)算法相比,本算法不仅在不同的视角,目标尺度及照度条件下具有较高识别率,而且识别速度比SIFT方法高。 展开更多
关键词 目标自动识别 局部特征提取 主成分分析 最近特征空间分类器
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国外先进航空光电载荷的进展与关键技术分析 被引量：38
4
作者 沈宏海 黄猛 +3 位作者 李嘉全 刘晶红 戴明 贾平 《中国光学》 EI CAS 2012年第1期20-29,共10页
介绍了近年来国外航空光电载荷的研究进展。综述了可见光、红外探测器的发展现状,分析了多频谱瞄准系统(MTS-A/B)吊舱、电光目标瞄准系统(EOTS)、DB-110第三代传感器等3种典型先进光电设备的性能,给出了它们的工作参数,并对上述设备所... 介绍了近年来国外航空光电载荷的研究进展。综述了可见光、红外探测器的发展现状,分析了多频谱瞄准系统(MTS-A/B)吊舱、电光目标瞄准系统(EOTS)、DB-110第三代传感器等3种典型先进光电设备的性能,给出了它们的工作参数,并对上述设备所体现的共形光学、光谱成像、稳定与像移补偿、图像处理等技术做了详细阐述。同时,就其需要解决的关键技术做了进一步的分析和探讨。 展开更多
关键词 光电载荷 光电侦察 态势感知 传感器
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基于自抗扰控制技术提高航空光电稳定平台的扰动隔离度 被引量：35
5
作者 李贤涛 张葆 沈宏海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2223-2231,共9页
提出一种基于电流环的自抗扰控制新方法以进一步提高航空光电稳定平台的抗干扰能力。首先,利用电流环将硬件电路中复杂的电机模型简化为一阶模型,从而减小了由于参数过大噪声对扰动观测值的影响;然后,采用带宽单参数化的设计方法为简化... 提出一种基于电流环的自抗扰控制新方法以进一步提高航空光电稳定平台的抗干扰能力。首先,利用电流环将硬件电路中复杂的电机模型简化为一阶模型,从而减小了由于参数过大噪声对扰动观测值的影响;然后,采用带宽单参数化的设计方法为简化后的一阶系统设计了扩张状态观测器及带扰动补偿的控制规律;最后,在飞行模拟转台中测试了自抗扰控制器对2.5Hz以内任意频率扰动的抑制能力,并与目前航空光电稳定平台中常用的平方滞后超前校正方法进行了对比。实验结果表明:与传统的平方滞后超前控制器相比,采用自抗扰控制器后系统的扰动隔离度至少提高了6.56dB;而且随着扰动频率大于0.5Hz,自抗扰控制器的扰动抑制能力更为明显,扰动隔离度最多可提高12.03dB。同时,自抗扰控制器具有很强的鲁棒性,允许被控对象参数在15%的范围内任意变化,可满足高精度航空光电稳定平台的性能要求,对提高航空光电稳定平台控制系统的抗扰动性能具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 航空光电稳定平台 自抗扰控制器 扩张状态观测器 扰动补偿 扰动隔离度 电流环
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大面阵彩色CCD航测相机的辐射定标 被引量：34
6
作者 修吉宏 黄浦 +1 位作者 李军 李友一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1365-1373,共9页
以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增... 以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增益等因素对相机的辐射响应特性进行测量和分析。结果表明,相机R、G、B颜色通道随输入辐亮度变化的辐射响应特性并不相同,但在工作谱段范围内均呈线性变化趋势。采用最小二乘法对辐射标定数据进行拟合,一次多项式拟合结果的决定系数R2值均可达到0.999以上。当输入辐亮度不变时,相机输出图像灰度值随曝光时间或CCD增益的变化呈线性变化趋势,从而为其它工作条件下辐射响应特性曲线的推演奠定了理论基础。将相机辐射响应标定结果应用于相机调光功能,成像结果表明,获得的图像亮度适中,图像平均灰度值满足调光要求。 展开更多
关键词 航测相机 CCD相机 辐射定标 Bayer阵列
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基于激光测距的机载光电成像系统目标定位 被引量：30
7
作者 张赫 乔川 匡海鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期8-16,共9页
针对小型机载光电平台无法准确获取视轴指向问题,设计了一种基于激光测距的目标定位算法。利用机载光电侦察平台锁定跟踪目标的特性,对同一目标多次测量,采用激光测距装置获取目标与载机间的距离信息。根据WGS-84定义的地球椭球模型建... 针对小型机载光电平台无法准确获取视轴指向问题,设计了一种基于激光测距的目标定位算法。利用机载光电侦察平台锁定跟踪目标的特性,对同一目标多次测量,采用激光测距装置获取目标与载机间的距离信息。根据WGS-84定义的地球椭球模型建立系统的测量方程。考虑到测量方程的非线性,利用扩展卡尔曼滤波对目标位置进行估计。该定位方法精度只受到GPS接收机定位精度和激光测距机测量精度的影响,目标定位误差与机载光电侦察设备视轴指向测量无关。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置测量误差及激光测距系统位置误差对目标定位的影响,结果显示该算法定位精度较高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度8 000m时,目标定位精度优于8m。相比于传统定位算法,该方法可将定位精度明显提高。同时此定位方法易于部署,可操作性强,具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 机载光电成像系统 激光测距 目标定位 扩展卡尔曼滤波 误差分析
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在线加权多示例学习实时目标跟踪 被引量：29
8
作者 陈东成 朱明 +2 位作者 高文 孙宏海 杨文波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1661-1667,共7页
由于原始多示例学习(MIL)跟踪的分类效果和实时性较差,提出了一种加权在线多示例学习跟踪算法。首先,根据所选定目标位置分别采集目标和背景样本集,通过对所采集样本集特征的在线学习生成弱分类器集;然后,用计算样本集对数似然函数的最... 由于原始多示例学习(MIL)跟踪的分类效果和实时性较差,提出了一种加权在线多示例学习跟踪算法。首先,根据所选定目标位置分别采集目标和背景样本集,通过对所采集样本集特征的在线学习生成弱分类器集;然后,用计算样本集对数似然函数的最大值的方法从弱分类器集中选择K个最优的弱分类器,给每个弱分类器赋不同的权值,生成一个强分类器;最后,在新的一帧中抽取目标和背景样本,用生成的强分类器对待分类的目标和背景进行分类;分类结果映射成概率值,概率最大样本的位置就是所要跟踪目标的位置。对不同视频序列的测试结果表明,该跟踪算法的跟踪正确率达93%,目标大小为43pixel×36pixel时处理帧率约为25frame/s。与原始多示例学习跟踪算法相比,本算法的实时性提高了67%。 展开更多
关键词 多示例学习 目标跟踪 分类器 权值
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改进BRISK特征的快速图像配准算法 被引量：28
9
作者 何林阳 刘晶红 +1 位作者 李刚 刘剑 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2722-2727,共6页
为了实现超分辨率图像重建中高精度快速图像配准,提出一种改进BRISK特征的快速图像配准算法。原有BRISK算法在特征提取和匹配过程中,忽视了角点分布信息,其匹配策略单一,导致误匹配率高。针对该问题,首先利用BRISK算法构建连续尺度空间... 为了实现超分辨率图像重建中高精度快速图像配准,提出一种改进BRISK特征的快速图像配准算法。原有BRISK算法在特征提取和匹配过程中,忽视了角点分布信息,其匹配策略单一,导致误匹配率高。针对该问题,首先利用BRISK算法构建连续尺度空间,在此基础上对图像进行分块,然后利用图像区域显著性自适应选择角点检测阈值,获得均匀分布的角点,最后利用快速最近邻FLANN算法结合RANSAC的方法进行二值特征快速匹配。实验结果表明:改进的BRISK算法相比原算法在保持速度的基础上达到亚像素级配准精度,并具有优越的场景适应性能。 展开更多
关键词 图像配准 BRISK特征 自适应阈值 快速二值特征匹配
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TDI CCD电荷转移对遥感相机成像质量的影响 被引量：27
10
作者 王德江 董斌 +1 位作者 李文明 金灿强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2500-2506,共7页
由于多相位TDI CCD行间电荷转移引起的像移无法通过光、机、电等方法消除,本文研究了电荷转移对遥感相机成像质量的影响。首先,介绍了推扫式遥感相机的工作原理与前向像移补偿方法。接着根据TDI CCD行间电荷的转移方式,利用脉冲传递函... 由于多相位TDI CCD行间电荷转移引起的像移无法通过光、机、电等方法消除,本文研究了电荷转移对遥感相机成像质量的影响。首先,介绍了推扫式遥感相机的工作原理与前向像移补偿方法。接着根据TDI CCD行间电荷的转移方式,利用脉冲传递函数建立了电荷转移速度模型,并对TDI CCD电荷转移速度与景物像点移动速度进行了比较分析,揭示了TDI CCD电荷转移像移产生的原因。然后,建立了多相位TDI CCD电荷转移像移的调制传递函数,定量给出了二、三、四相位TDI CCD电荷转移像移引起的空间频率对比度损失。最后,搭建测试平台,采用胶片式遥感相机获取了奈奎斯特频率处的靶标图像,其分辨率为60lp/mm,并比较了三、四相位TDI CCD电荷转移像移对靶标分辨率的影响。实验结果表明,提出的电荷转移像移模型与图像实验仿真结果相吻合。 展开更多
关键词 时间延迟电荷耦合器件 遥感成像系统 电荷转移 调制传递函数
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提高圆光栅测角系统精度的读数头设计 被引量：27
11
作者 苏东风 续志军 +2 位作者 贾继强 刘波 李大伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第7期653-657,共5页
为了有效提高圆光栅测角系统精度,从布置方式及数据处理方式两方面设计了读数头。提出了通过对主光栅刻划误差进行谐波分析来合理布置读数头的方法,经分析采用四均布读数头的布置方式,可以减少主光栅刻划误差82.6%的谐波分量。与传统的... 为了有效提高圆光栅测角系统精度,从布置方式及数据处理方式两方面设计了读数头。提出了通过对主光栅刻划误差进行谐波分析来合理布置读数头的方法,经分析采用四均布读数头的布置方式,可以减少主光栅刻划误差82.6%的谐波分量。与传统的模拟量相加数据处理方式相比,数字量相加数据处理方式可以更有效提高测角系统的测角精度和可靠性。分别检测了圆光栅测角系统在单读数头结构和采用数字量相加的四均布读数头结构时的精度,采用单读数头结构时的测角精度为1.15″,采用数字量相加的四均布读数头结构时的测角精度为0.33″。因此相比较单读数头结构和模拟量相加数据处理方式,四均布读数头和数字量相加数据处理方式能更有效的提高圆光栅测角系统的测角精度。 展开更多
关键词 圆光栅 谐波 四均布读数头 数字量相加 精度
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基于拟蒙特卡洛滤波的改进式粒子滤波目标跟踪算法 被引量：27
12
作者 任航 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期289-295,共7页
单摄像机视觉跟踪过程中,常发生目标被遮挡或背景复杂的情况,此时容易跟丢目标,为了提高跟踪的准确性。从目标表现和背景的不确定性入手,以协方差特征对目标表现以及背景进行建模,应用到到粒子滤波的框架中,优化采样粒子的分布,在估计... 单摄像机视觉跟踪过程中,常发生目标被遮挡或背景复杂的情况,此时容易跟丢目标,为了提高跟踪的准确性。从目标表现和背景的不确定性入手,以协方差特征对目标表现以及背景进行建模,应用到到粒子滤波的框架中,优化采样粒子的分布,在估计粒子的权重时,不仅考虑目标的真实状态和可能状态的相似性,还考虑了目标可能的状态和背景的差异.将提出的算法与粒子滤波,均值漂移,基于协方差概率跟踪算法进行比较,通过MATLAB2010编程平台,比较了几种算法的处理速度以及跟踪误差,试验结果表明,提出的算法每秒处理速度为60帧/s,优于上述3种跟踪算法平均误差值也高于另外3种算法。所提出算法在目标存在遮挡和背景较为复杂时,能够保证对目标进行准确,连续的跟踪。 展开更多
关键词 拟蒙特卡洛滤波 目标跟踪 协方差
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航空光电稳定平台扰动频率自适应的自抗扰控制 被引量：26
13
作者 李贤涛 张葆 +3 位作者 孙敬辉 毛大鹏 柏旭光 沈宏海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1574-1581,共8页
为了进一步提高光电稳定侦查平台的抗干扰能力,文中提出一种基于扰动频率自适应的自抗扰控制新方法。首先,基于带宽单参数化的设计方法,设计了扰动频率自适应的扩张状态观测器,从而解决了传统扩张状态观测器对二阶及二阶以上系统扰动观... 为了进一步提高光电稳定侦查平台的抗干扰能力,文中提出一种基于扰动频率自适应的自抗扰控制新方法。首先,基于带宽单参数化的设计方法,设计了扰动频率自适应的扩张状态观测器,从而解决了传统扩张状态观测器对二阶及二阶以上系统扰动观测存在明显相位滞后的影响;然后,设计了带扰动补偿的控制规律;最后,在模拟飞行器中以2.5Hz以内任意频率扰动的作用下,测试其抗扰动的性能。实验结果表明:对比于传统的平方滞后超前控制器,采用于扰动频率自适应的自抗扰控制器,系统的扰动隔离度至少提高6.72 dB,且随着扰动频率大于0.5 Hz,扰动隔离度的提高更为明显,最优情况已达到12.94dB;同时,该控制器具有很强的鲁棒性,允许被控对象参数在10%的范围内浮动,满足高精度光电稳定平台的性能要求,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 扰动频率自适应扩张状态观测器 扰动隔离度 航空光电稳定平台
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仿生复眼成像系统设计与制作的研究进展 被引量：22
14
作者 巩宪伟 鱼卫星 +3 位作者 张红鑫 卢振武 孙强 沈宏海 《中国光学》 EI CAS 2013年第1期34-45,共12页
基于仿生复眼光学成像系统体积小、重量轻、视场大、灵敏度高等优点,对其研究现状和发展前景进行了综述。简要介绍了生物复眼的结构与分类;分别从平面型和曲面型仿生复眼成像系统的设计概述了仿生复眼的研究进展,给出了国内外典型复眼... 基于仿生复眼光学成像系统体积小、重量轻、视场大、灵敏度高等优点,对其研究现状和发展前景进行了综述。简要介绍了生物复眼的结构与分类;分别从平面型和曲面型仿生复眼成像系统的设计概述了仿生复眼的研究进展,给出了国内外典型复眼成像系统的结构、模型和成像功能;总结了仿生复眼成像系统应用于不同领域的特点和优势。最后,分析了目前仿生复眼的工艺现状,指出仿生复眼的功能主要受微器件制作工艺的限制,而超精密加工技术是一种革新的、综合的微细加工方法,具有制作更高精度透镜阵列,提高人工仿生复眼应用能力的潜力。 展开更多
关键词 仿生复眼 成像系统 微透镜阵列 光学设计 微细加工
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基于视觉显著性的海面舰船检测技术 被引量：23
15
作者 丁鹏 张叶 +2 位作者 贾平 常旭岭 刘让 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期127-134,共8页
海面舰船检测技术有着特殊的军用以及民用意义,为了在宽广且环境复杂多变的海面上快速、高效、精确地检测到舰船目标,本文提出了一种基于多特征、多尺度视觉显著性的海面舰船检测方法.该方法充分利用了四元数图像可在多个通道上同时进... 海面舰船检测技术有着特殊的军用以及民用意义,为了在宽广且环境复杂多变的海面上快速、高效、精确地检测到舰船目标,本文提出了一种基于多特征、多尺度视觉显著性的海面舰船检测方法.该方法充分利用了四元数图像可在多个通道上同时进行操作,节省操作时间,并保证不同尺度特征之间关联性的特点;除此之外,该方法还利用人眼对不用大小的图像关注目标不同的特点对图像进行尺度大小变换以避免漏检.该方法先用顶帽算法对原图进行简单的图像预处理以抑制云层、油污的干扰;其次提取多种特征构成四元数图像进行舰船目标显著性检测;在得到显著图后利用OTSU分割算法确定舰船所在的区域,并在原图上标定、提取舰船目标.通过在多种海面情况下分别进行实验分析,实验结果表明该算法可以排除云、雾、油污等干扰,精确、快速地检测到舰船目标,真正率达96.52%,虚警率低至2.11%,相较于他显著性检测算法在舰船检测方面有明显的优势. 展开更多
关键词 舰船检测 视觉显著性 PQFT算法
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大变倍比中波红外变焦光学系统设计 被引量：23
16
作者 李岩 张葆 洪永丰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期201-206,共6页
基于中波红外320pixel×256pixel制冷型探测器,采用机械正组补偿方式,并采用折叠光路,实现大变倍比中波红外变焦光学系统的设计。该系统由变焦物镜系统和二次成像系统组成,包括7片透镜和2个反射镜,并引入3个非球面。介绍了该光学系... 基于中波红外320pixel×256pixel制冷型探测器,采用机械正组补偿方式,并采用折叠光路,实现大变倍比中波红外变焦光学系统的设计。该系统由变焦物镜系统和二次成像系统组成,包括7片透镜和2个反射镜,并引入3个非球面。介绍了该光学系统结构参数的求解过程,并用Zemax光学软件进行了设计。对设计结果进行了像质评价、凸轮曲线求解和冷反射分析。设计与分析结果表明,该系统在3.7～4.8μm波段实现了18～360mm连续变焦,满足100%冷阑匹配,在空间频率16lp/mm处调制传递函数(MTF)值均大于0.5,冷反射可忽略不计。该系统具有变倍比大、分辨率高、结构紧凑和变焦曲线平滑等特点,可应用于机载光电侦察设备中。 展开更多
关键词 光学设计 连续变焦 大变倍比 像质评价
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高精度音圈快速反射镜的自适应鲁棒控制 被引量：23
17
作者 李贤涛 张晓沛 +1 位作者 毛大鹏 孙敬辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2428-2436,共9页
为了进一步提高复合轴航空光电稳定平台的性能,文中首先在硬件电路中采用电流环将复杂的电机模型简化为一阶模型,同时保证电机的输出力矩稳定;然后在PD控制器的基础上,引入了自适应鲁棒控制器,对快速反射镜进行位置控制和扰动抑制;最后... 为了进一步提高复合轴航空光电稳定平台的性能,文中首先在硬件电路中采用电流环将复杂的电机模型简化为一阶模型,同时保证电机的输出力矩稳定;然后在PD控制器的基础上,引入了自适应鲁棒控制器,对快速反射镜进行位置控制和扰动抑制;最后分别通过带宽测试实验、扰动抑制实验、视轴稳定实验和鲁棒性实验对其性能进行测试,并采用DOB型音圈式-快速反射镜和压电陶瓷式-快速反射镜做对比。实验结果表明:相比于传统的DOB型音圈式-快速反射镜系统,本文控制方法的参数鲁棒性更强;相比于传统的压电式-快速反射镜,本文控制方法不仅视轴稳定精度与其不相上下,还具有更大的行程。除此之外,在80Hz以内任意频率扰动的影响下,基于ARC型音圈式-快速反射镜的复合轴航空光电稳定平台的视轴稳定精度均可以控制在5μrad(RMS)以内;同时在-40℃~50℃的温度条件下依然可以保持该性能,远远优于DOB型音圈式-快速反射镜的效果。本文控制方法完全满足高精度航空光电稳定平台的性能要求,对提高航空光电稳定平台控制系统的抗扰动性能具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 航空光电稳定平台 音圈式-快速反射镜 压电式-快速反射镜 视轴稳定精度 参数鲁棒性
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评价彩色图像质量的四元数矩阵最大奇异值方法 被引量：22
18
作者 王宇庆 朱明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期469-478,共10页
针对传统的图像质量评价方法忽略颜色信息以及与人眼感知信息一致性差的问题,提出了一种全面利用彩色图像颜色信息,突出人眼敏感图像结构的彩色图像质量客观评价方法。将图像中人眼敏感的结构分为细节,亮度和颜色3方面因素,将四元数矩... 针对传统的图像质量评价方法忽略颜色信息以及与人眼感知信息一致性差的问题,提出了一种全面利用彩色图像颜色信息,突出人眼敏感图像结构的彩色图像质量客观评价方法。将图像中人眼敏感的结构分为细节,亮度和颜色3方面因素,将四元数矩阵作为载体,构造了一种用于彩色图像质量评价的四元数矩阵,并对其进行奇异值分解。将最大奇异值作为度量图像结构相似性的主要参数,通过分析图像结构差异映射图谱得到了最终的量化评价结果。采用LIVE数据库中包含5种失真类型的982张测试图片验证了提出的算法,得到的交叉失真实验非线性拟合均方根误差(RMSE)值为9.176,Spearman等级相关系数(SROCC)值为0.929 6,而结构相似度(SSIM)方法的RMSE值为9.299,SROCC值为0.925 6。试验结果表明,该方法采用四元数矩阵描述彩色图像的结构信息,考虑了彩色图像的多方面结构特征,与人眼视觉感知特性的一致性优于传统方法。 展开更多
关键词 彩色图像 像质评价 四元数矩阵 局部方差 奇异值分解
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基于标定的CCD图像畸变校正方法研究 被引量：21
19
作者 徐芳 刘晶红 王宣 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期633-640,共8页
为得到拍摄获取的2D图像信息与其对应3D空间物体信息之间准确的对应关系,减小因CCD相机镜头畸变对图像的影响,该文建立了正确的数学校正模型,采用基于MATLAB的Camera Calibration Tool-box工具箱对相机进行标定,得到由相机内部参数和外... 为得到拍摄获取的2D图像信息与其对应3D空间物体信息之间准确的对应关系,减小因CCD相机镜头畸变对图像的影响,该文建立了正确的数学校正模型,采用基于MATLAB的Camera Calibration Tool-box工具箱对相机进行标定,得到由相机内部参数和外部参数组成的投影矩阵,从而完成对畸变图像进行校正处理。在标定与求解过程中,对每一步骤中的操作进行详细说明与分析,不断优化数据结果,同时调用空间立体图像模型,使实验数据表现更直观。利用得到的实验数据对由同一相机拍摄的图像进行校正验证,实验结果表明畸变图像得到了很好的还原。整体来说该方法简单、快速、直观并准确,实用性很强。 展开更多
关键词 摄像机标定 内部参数 外部参数 畸变校正
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直接测距型无扫描激光主动成像验证系统 被引量：21
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作者 徐正平 沈宏海 +5 位作者 姚园 李刚 宋玉龙 李海星 孙翯 石磊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期251-259,共9页
为提高成像效率,研究了基于雪崩光电二极管(APD)阵列和分束照明的直接测距型无扫描激光主动成像系统。系统采用脉冲激光器作为光源,通过测量激光脉冲飞行时间来获取目标距离信息;基于达曼光栅进行分束照明以提高能量利用率。另外,光学... 为提高成像效率,研究了基于雪崩光电二极管(APD)阵列和分束照明的直接测距型无扫描激光主动成像系统。系统采用脉冲激光器作为光源,通过测量激光脉冲飞行时间来获取目标距离信息;基于达曼光栅进行分束照明以提高能量利用率。另外,光学系统采用收发共孔径结构,保证了目标处激光脚点和APD阵列各像元的几何对准。与参考APD所采用固定阈值时刻鉴别法不同,系统采用固定阈值与恒比定时相结合的时刻鉴别法处理回波APD阵列的输出信号以适应外光路参数的变化。各通道采用专用计时芯片TDC-GP22测量启停脉冲之间的时间间隔,实现了45ps的计时分辨率。最后,将19m和31m处放置的两个角反射器作为合作目标进行了成像实验,并给出了所获取的距离图像。结果表明:两个目标的平均距离分别为19.28m和31.54m,测距误差分别为0.28m和0.54m,显示提出的设计方案切实可行。 展开更多
关键词 激光主动成像 无扫描式成像 直接测距 分束照明
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