基于LOLA数据的Aristarchus高原光照特性初步研究

改进了月面中低纬度地区光照分析算法,以Aristarchus高原（AP）为例,使用LRO卫星获得的高分辨率、高精度的LOLA数据和DE/LE430月球行星历表,同时基于月球天平动模型,定量计算和分析了AP地区的光照特性。结果表明：AP地区的光照率都在0.35以上,平坦地区的光照条件较好,受到地形的影响不同位置的光照率相差很大。光照率最大值点（B）要比最小值点（A）高出30%以上。考虑典型的长周期天平动效应,18.6年光照数据的分析结果表明,每个位置的光照率变化较小且趋于稳定,这对月球表面演化研究是一个重要的参考。     

图说天文望远镜400周年系列连载之三：反射望远镜的发展历程（二）

哈德利和肖特的反射望远镜 如上期所述,格里高里的反射望远镜设计是超前的,真正制作出第一块金属抛物面镜的人是一位英国的数学家约翰·哈德利(John Hadley,1682～1744).他设计了一套方法,用来检测镜面聚焦的精度:制作了一个照明装置,使得只有当镜面能够把光线会聚到一点时,整个镜面才能被均匀地照亮;如果检测发现镜面某部分的照明不均匀,就着重研磨那个区域.     

交会对接光学成像敏感器的LD照明系统

以交会对接光学成像敏感器应用为背景,阐述主动式和被动式交会对接光学成像敏感器的区别、照明系统的不同方案,论述LD照明系统的组成和原理,以及LD器件和光纤的选择和特性,解决了交会对接光学成像敏感器大视场远距离均匀照明的难题,克服了空间适应性的困扰,且通过双波长工作模式增强了抗杂光能力.     

给黑洞照个像

给黑洞照像?!玄! 我们知道,要给不发光的物体拍照,必须要给它照明。人体不发光,白天能拍可见光照片,是因为有太阳光照明,晚上拍可见光照片则要有灯光照明。当然,晚上也可拍人体的红外线照片,因为人体发射红外线。黑洞既不发射可见光,也不发射红外线等其它电磁辐射,怎么能     

彩色图像中的本征图像的抽取

光源的位置和颜色影响到景物在摄像机中的成像,高光(highlight)的出现使一般的分割算法得不到理想的分割结果。文中根据二色反射模型(Dich-romatic Reflectioa Model),将图像分解成两个本征图像(intrinsic image)——本色图像(matte image)和高光图像(highlight image)。本色图像是去掉高光后的图像,反映了景物本身的不变性,不受外部因素(如光源的位置和颜色)的影响。而高光图像是只含有高光的图像,反映了外部因素的影响,有助于确定物体的形状。文中的彩色图像是指单一颜色光照(非单一波长的光照)下的单色物体在彩色CCD 摄像机中成的像。     

精密仪器的照明亮度自动控制

应用光电转换技术的精密仪器,需要保证照明光束亮度的稳定性,因为照明光束亮度的变化,将引起电信号直流电平与幅值的变动,影响仪器的精度与可靠性。采用亮度自动控制,不仅可以控制白炽灯泡或半导体光源,获得稳定的照明光束亮度;而且具有补偿作用,可以对光学系统某些环节的变化,进行自动补偿;当自动控制的亮度信号直接取自光源时,可以对光源的老化,以及半导体光源的飘移进行补偿,当亮度信号取自通     

一种空间视觉测量子系统用半导体 激光器驱动电路设计

为提高视觉测量子系统抗杂光干扰能力,保证测量精度、稳定性和可靠性,通常需要采用半导体激光二极管组成的照明光源对测量区域进行照明.提出一种半导体激光二极管恒流源电路设计,并实现了激光二极管开关延时软启动、恒流驱动、过流保护等功能.实测数据表明,恒流源电路具有高稳定、高可靠和高精度的特点.     

显著性引导的低光照人脸检测

针对卷积神经网络难以对低光照环境拍摄的图像进行人脸检测的问题。提出了一种将图像显著性检测算法和深度学习相结合的算法,并应用于低光照人脸检测。所提算法将图像的显著性信息与图像原始RGB通道融合,用于神经网络训练。在低光照人脸数据集DARK FACE上进行了充分的实验,结果表明:所提方法在DARK FACE数据集上获得了比当前主流人脸检测算法更好的检测精度,进而验证了所提算法的有效性。      

基于物理模型的彩色图像理解算法

给出一个彩色图像理解算法。算法首先对图像上的颜色变化(由光照和物体颜色引起)进行分析与综合,然后分割图像。算法的基础是二色反射模型理论,该理论认为反射光的颜色是界面反射(高光颜色)和本体反射(物体颜色)的线性组合,这两种反射光在颜色空间的三维直方图中形成特定的聚类(点簇)。因此分析聚类的性质可帮助确定光照和物体的颜色,但是有意义的聚类的生成又以图像中物体区域的确定为前提。算法按照假设检验的策略,依据图像中的连通性和颜色空间中聚类的特征,完成彩色图像的分割,并产生对景物中所发生的光学过程的物理描述。     

基于收缩场学习的Retinex低照度图像增强

为增强低照度图像和抑制噪声，提出了一种通过学习收缩场（SF）改进Retinex分解的图像增强方法。首先，构造新的目标函数，在正则项中引入2组不同的高阶滤波器分别约束未知的反射图和照明图。高阶滤波器可以学习到多种激活模式，有利于在恢复反射图的同时抑制噪声污染。然后，在优化目标函数时通过求解收缩场更新隐变量，参数化的压缩函数可以自适应地调整相应滤波器在反射图和照明图上的响应。最后，在每个级联内更新照明图之前，嵌入一个辅助的收缩场，以抑制噪声和不良伪影的传播，从而更精确地估计照明图。实验结果表明，所提方法取得的峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）均高于当前最新的低照度图像增强方法。      

基于SA*的CE-3巡视器机械臂就位探测任务规划

针对机械臂规划方法无法满足CE-3巡视器成像及探测光照约束、避碰及机械臂位形切换次数等约束的不足,提出一种基于SA^*的月面巡视器机械臂就位探测任务规划算法。该算法在机械臂的工作空间进行搜索,根据星历计算太阳光照以解决光照约束,通过层次包围盒高效准确地进行机械臂碰撞检测以满足机械臂与环境不存在干涉的约束条件,通过相邻运动行为的代价削减保证规划后机械臂位形切换次数最少。最终通过月面巡视器在轨任务结果验证该算法的可行性。     

频域互相关的间接飞行时间相机深度图配准

由于间接飞行时间(indirect time-of-flight, iTOF)相机存在空间非均匀性照明的问题,在进行深度图平移配准时,会导致像平面外围区域的测量深度误差较大,影响后续深度配准的准确性.为解决该问题导致的错配情况,提出一种加掩码的频域归一化互相关(normalization cross-correlation, NCC)深度配准方法.对和待配准深度图同一帧的灰度图进行加掩码处理,将非均匀区域掩蔽,然后使用频域的NCC方法进行配准,最后用配准得到的平移向量对两幅对应帧的深度图进行叠加,完成深度配准.该方法在4%的尺度缩放范围内,可以实现正确配准,水平方向的像素相对误差可以达到1.97%,垂直方向像素相对误差可以达到1.74%,且误差符合正态分布.该配准方法具有稳定性和可靠性,可以解决由非均匀性照明引起的深度错配问题.     

在彩色图象中抽取颜色恒常性和高光

某种材料表面的颜色具有与形状无关的稳定特性,但图象中表面的颜色由于存在高光和影调而是变化的。建立颜色反射的物理模型是正确理解图象颜色的基础。叙述了根据Klinker~[1]等提出的二色反射模型,在颜色空间直方图中,利用K-L 变换作平面拟合,分离面反射颜色分量与体反射颜色分量,计算光源和物体色度坐标的方法。讨论了实际CCD 摄象机的局限性,给出了实验结果。文中的彩色图象是指单一颜色光照(非单一波长的光照)下的单色物体在彩色CCD 摄象机中成的象。     

人控交会对接摄像机调光算法 设计与验证方法研究

航天器人控交会对接过程中,空间光照环境极为复杂.摄像机作为最主要的相对测量敏感器,需要设计合理的调光算法以适应各种工况.详细分析了航天器的空间光照环境,针对人控交会对接的场景特点,对基于直方图的自动调光算法提出了改进措施,并提出了全面的地面验证测试方法,证明了改进后的直方图自动调光算法的合理性.     

最数字

300 墨西哥建筑师设计了一月座令人不可思议的65层“摩地大楼”，深入地下300米。这座倒置的金字塔形大楼将建在墨西哥城中部，在设计上绕过了墨西哥城对新建筑的高度限制。一个玻璃地板将覆盖广场上一个240米×240米的巨洞，用于过滤自然光。建筑事务所的伊斯特班。苏亚雷斯说：“这座城市需要建造新的基础设施，但可用的土地无法满足需求。     

极区月壤和水冰形成演化机制及物理特性研究

月球极区独特的光照条件和表面环境特征是水富集和保存的理想场所,探测永久阴影区内的水冰对科学研究和开发利用月球资源具有重要的意义.综合调研了国际上在月球极区开展的理论研究和遥感探测成果,阐述了极区地质、表面光照条件和热环境特征.介绍了极区月壤和水的形成演化机制及水冰可能的赋存状态.系统梳理了国际上关于极区水冰的探测历程和...     

方棒照明系统的光学扩展量传递分析

为优化方棒照明系统的整体性能,基于非成像光学的光学扩展量,对方棒尺寸与后继光学系统进行匹配,分析了光学扩展量经方棒传递后的变化.理论分析和实验表明方棒的截面尺寸与入射光斑的半径在一定比率时系统具有最大光能利用率,在理想情况下方棒截面高度与入射光斑半径的最佳比率为1.535,实际系统中该比率需适当修正.据此,提出了限制光斑进入方棒以提高整体照明系统效率的方法.      

具有毫微米分辨率的光电位移传感器

提出一种具有亚毫微米分辨率的超精密位移传感器设计以供超精密技术应用。该传感器基于对物体表面反射光特殊点能量变化的高灵敏检测,此时,该表面须有小的位移。传感器由单光源、反射体、基准面、传送照明和反射光用的光纤束以及光电二极管装置组成。在工作时,单光源的光经光纤束后照明反射体和基准面。然后两个表面的反射光经光纤束传送到两个单独的、但     

典型二次曲面实时成象的改进算法

在旋转的空间几何模型的Ｐｈｏｎｇ光照模型分析基础上，基于以往的二次曲面等灰度理论，提出了一种新的镜面反射模型和投影等灰度线生成算法，该算法很好地解决了典型二次曲面在三维空间旋转任意角度之后实时地生成Ｐｈｏｎｇ模型光照图象，为二次曲面图元接拼形体奠定了良好的基础。     

星敏感器遮光罩消光比定量测试及数据处理方法

面向星敏感器在轨工作时的杂光抑制需求,开展星敏感器遮光罩消光比定量测试及数据处理方法研究。基于高灵敏度弱光探测组件、高精度电控转台以及太阳模拟器搭建杂光集成测试平台,在电控转台步进电机的驱动下实现不同光照角度时遮光罩消光比测量数据的实时获取。根据构建的数据处理模型计算获得遮光罩的消光比,并基于A类不确定度评定方法完成消光比测量的不确定度分析。从测量结果可以看到,在光照入射天顶角达到保护角30度时,消光比测量值达到10-6量级,在光照入射天顶角为54度时,消光比测量值达到10-7量级,且多次测量数据的变化规律基本一致。测量结果表明了测量方案的合理性和可行性,可为星敏感器系统方案设计、测试与评估提供重要的技术支持。