基于多尺度分析的航空相机自动调焦系统研究

提出了利用面阵CCD交汇测量和图像小波变换边缘特性相结合自动调整航空相机焦距的方法，并给出了该试验系统的硬件和软件设计方案。     

基于CPLD的空间CCD相机下位机系统的设计

结合空间面阵CCD相机电子系统的总体要求,完成了基于CPLD的空间面阵CCD相机下位机系统的设计.使用VHDL语言对下位机系统进行了硬件描述.针对ALTERA公司的CPLD器件EPM7160SLC84-10对设计进行了RTL级仿真及配置.实验结果表明,所研制的基于CPLD的下位机系统不仅可以满足与CCD相机上位机进行高可靠性串行通信的要求,还可以监测和控制相机的工作状态.     

IL-E2线阵遥感相机的研制和TDI分析

针对低照度、高速物体测量等应用场合,介绍了一款高灵敏度的线阵相机的研制方案,相机的线阵CCD芯片采用DALSA公司的IL-E2 ,它具有96级TDI功能,灵敏度比一般的线阵CCD相机提高了约20倍,大幅度提高了相机的整体响应水平,通过试验,得出结论,TDI性能的良好发挥必需依靠图像与TDI数据流精确的同步,即使10%的失步也会造成相机灵敏度的严重退化,因此在精确控制像速度的情况下,更适合作为一款遥感相机来使用.     

基于预先校准的压力敏感涂料图像处理方法

基于国产单组份压力敏感涂料预先校准试验,以自主编制的涂料校准与特性分析图像后处理软件为主要分析工具,对PSP图像平均、滤波以及无效采集图像剔除等图像后处理方法进行了较为深入地研究,研究分析结果表明:一些随机因素或操作失误会造成某些PSP采集图像为跳点,图像后处理中,应将无效采集图像剔除;与高斯滤波、平均滤波相比,中值滤波可以更好地抑制图像的椒盐噪声,同时,滤波窗口大小对图像滤波效果有较大影响;图像平均可以有效地抑制CCD相机的随机噪声,同时,存在着最佳的图像平均幅数,超过最佳图像平均幅数,随机噪声的抑制效果变化不再明显,反而会降低试验效率。     

航空相机的关键技术分析

论述了航空相机CCD相机的发展概况,对涉及远距倾斜式航空数字侦察相机的几个关键技术进行分析,估算出大气效应对分辨率的影响,指出像移的成因和自动调焦实现的必要性,最后对航空侦察图像的压缩技术进行了简要分析.     

基于数字图像处理的布氏硬度压痕直径测量方法

在分析布氏硬度试验压痕图像的基础上,提出了基于数字图像处理的布氏硬度压痕直径测量方法.利用CCD相机获取压痕图像,通过图像分割、目标区域处理、压痕圆拟合等步骤完成图像处理,由此实现对压痕尺寸的自动精确测量.     

基于视觉的嫦娥四号探测器着陆点定位方法

针对探测器月球背面着陆点快速高精度定位问题,利用嫦娥四号探测器动力下降过程中的降落相机序列图像以及着陆区高精度地形图,提出了一种基于高精度图像匹配和几何变换的探测器着陆点高精度快速定位方法。考虑到嫦娥四号、三号任务在动力下降阶段的相似性,利用嫦娥三号降落相机相关数据进行了着陆点定位实验与精度验证。其中降落相机序列影像间的匹配精度达到子像素;降落相机变分辨率图像的拼接优于1个像素。该方法将降落相机序列图像进行拼接,有效扩大着陆区域范围,提高匹配成功率与计算效率,实时性较好,已应用于嫦娥四号探测器月面着陆定位。     

一种航空铆钉自动检测系统研制

研究并实现了一种图像识别的铆钉自动尺寸检测系统,主要介绍了系统的工作流程和原理,给出了系统硬件组成,并在对CCD相机的采集图像清晰度评价函数分析基础上,提出了一种适合多种铆钉检测的自动调焦方法。通过对图像滤波处理、边缘检测算法的论证分析,建立了适合铆钉检测的图像特征提取方案,最后给出了系统主要功能界面。     

高帧频数字相机在高速流动显示中的应用

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要,基于分幅式光路设计原理,结合快响应像增强器和低照度CCD相机,研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机。利用高帧频数字相机,开展了高速流动显不实验研究：基于高帧频数字相机,结合纹影技术,在激波管上针对方块、凹槽模型,开展了高速流动显示实验,获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像,观察到湍流涡随时间演化发展的过程。结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机,建立了一套高速片光散射流动显示系统,获取了喷流的米氏散射序列图像。实验证明,基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力。     

基于强化学习的月表地貌主动感知方法研究

针对月面巡视器自主地貌感知的应用需求,提出了一种基于强化学习的月表兴趣地貌主动感知方法。利用图像显著性,分析设定地貌主动感知触发条件,并在贝叶斯估计框架基础上设计能够代表观测特征集与地貌知识库相似度的奖励函数,通过与强化学习框架相结合构建完整的地貌主动感知方法。仿真结果表明,该方法能够规划有效地貌感知动作序列,并指导星载相机去主动感知目标地貌,进行主动感知后的地貌视觉显著性优于初始图像。     

三焦点张量的最小代数误差非迭代算法研究

通过普通数码相机获得的3幅未标定图像,采用RANSAC算法进行两两匹配获得3幅图像的一组兴趣点对,利用最小代数误差非迭代算法在MATLAB中计算出三焦点张量,提出一种最小代数误差非迭代算法。实验结果表明,该方法是一种有效的三焦点张量计算方法,计算复杂度小、实现效率高。能够得到较准确的三焦点张量,为下一步相机自动标定以及三维场景的自动重建和量测奠定了基础。     

微振动影响下的TDICCD相机图像复原方法

随着遥感卫星成像分辨率的不断提高,微振动对空间相机成像质量的影响已不能忽视。本文主要针对微振动影响下的时间延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）图像的复原方法进行了研究。首先,结合成像器件与目标存在相对运动时的曝光成像规律和TDICCD相机成像原理,建立了微振动下TDICCD相机的成像模型,并进行了仿真得到退化图像。然后,对面阵图像复原方法进行了介绍。最后,将面阵复原方法改进推广至TDICCD图像复原,提出了一种微振动影响下的TDICCD相机图像复原方法,并进行了仿真。恢复图像各指标均有一定提升,验证了方法的有效性。     

测量系统特性对压敏涂料校准影响的实验研究

针对压敏涂料(PSP)的特性,基于自行建立的光学压力测量系统,研究了CCD相机光圈与激发光源强度对校准结果的影响。对压力为27.4～147.4kPa,相机光圈F值为2.8～11.0,激发光源在200W、400W两种强度条件下分别开展了国产压敏涂料的校准实验,每一采样点采集20次。通过对所采集荧光图像进行平均、比运算等一系列图像处理后,可得到不同条件下的压力校准曲线,分析了相机光圈与激发光源强度对压敏涂料压敏特性的影响。实验研究结果表明:经过比运算可以消除系统和光照不均匀对压敏涂料发光的影响;激发光需具有一定强度,激发光的强度要足以使涂料中的光敏分子产生能级的跃迁;相机的光圈值越大,所采集到的图像信噪比越大,获得的压敏涂料校准曲线斜率越大。     

航空线阵CCD相机图像退化数学模型的建立

由于受到大气湍流，相对运动及传感器噪声等因素的影响，使得航空CCD侦察图像成为一个包含真实目标信息的退化图像，而噪声消除由于受CCD结构特点的限制，与传统的胶片噪声去除不尽相同，本文立足CCD特点，提出了一种适合CCD图像退化的数学模型。     

静电纺丝细流踪迹图像采集方法研究

介绍了对高场强中的纺丝细流以＂爆炸＂方式喷射所形成的踪迹图像进行高速采集的方法。选用逐行扫描方式的全帧转移型高分辨力面阵CCD摄像机与能够在极短时间内（1/100000 s）完成单场图像采集的采集卡,可以获得十分清晰的高速踪迹图像。     

航空CCD侦察相机系统研究

根据世界航空CCD相的发展概况，讨论了航空CCD侦察相机系统的技术指标、采用的技术方案和系统实现的技术途径。     

奔月之路

要使绕月探测卫星进入月球轨道,其速度应该达到多少呢?有人可能认为应达到11.2千米/秒的第二宇宙速度,实际上只要使初始速度大于10.6千米/秒(近地点600千米),绕月探测卫星就可飞向月球。这是由于月球本身处在地球引力范围内,当绕月探测卫星的飞行轨道在离月球6.6万千米之外时,主要受地球引力作用,是相对地球的椭圆轨道;在离月球6.6万千米之内以后,主要受月球引力作用,是相对于月球的双曲线轨道。     

一种星载CCD的标定与图像改正技术

从CCD内部噪声的来源和性质，分类讨论了噪声产生机理的基础上，提出了一种CCD标定技术和图像改正技术及其在空间太阳望远镜(SST)上的应用；并给出了SST上CCD标定和图像改正实现的系统结构和软件设计流程。     

无人侦察机的新型合成孔径雷达

Ｉ－－Ｇｎａｔ无人驾驶侦察机配备了一种重４５千克的新型合成孔径雷达Ｌｙｎｘ。该雷达的分辨力达到了１０厘米，能在７５００米高空探测到２５千米以外的目标，并获得类似照片般质量的图像。Ｌｙｎｘ的工作频率为Ｋｕ波段，中心频率在１６．７千兆赫。负责研制这一雷达的桑迪亚国家实验室和无人侦察机的生产厂家正着手就此雷达作进一步的改进，使之体积更小，以装备更小型的飞机。无人侦察机的新型合成孔径雷达     

小波神经网络用于CCD视频序列图像去噪

CCD摄像机获取目标影像时不可避免地受到噪声影响,因此噪声去除是CCD图像处理的一项重要研究课题。本文将小波神经网络引入CCD图像去噪领域中,提出一种基于小波神经网络的图像去噪方法。实验结果表明,该方法在去除噪声上优于传统的均值滤波等方法,在有效去除噪声的同时,又能很好地保护图像的细节信息,具有很好的保真度。