航空成像系统检调焦技术分析与展望

介绍了航空成像系统的特殊工作环境及应用需求对检调焦技术的要求,讨论了当前3种主要检调焦方法：程序标定法,光学自准直法及图像对比度法,总结并比较了3种方法的检调焦精度、检调焦时间等性能指标。最后着重讨论了基于光场成像理论与光学系统离焦深度之间的关系,对基于光场成像原理的快速检调焦技术进行了深入的分析、讨论,并对该技术在航空成像系统的应用前景进行了展望分析。     

基于图像处理技术的航空相机镜头焦面自准直定位研究

提出基于图像处理技术的航空相机镜头焦面定位的方法,利用光电自准直原理进行焦面定位,并选用两种图像清晰度评价函数实时提取图像清晰度特征,采用优化的爬山算法进行快速检焦。仿真实验结果表明:利用本系统对焦距为750 mm,F数为6.3,CCD像元尺寸为6.8 m6.8 m,成像光谱为500 nm~800 nm的航空相机进行焦面定位精度测定,得到相机的半焦深为0.040 mm,可用于航空CCD相机的焦面检定及航空CCD相机的自动调焦系统。     

基于线阵CCD的空间相机实时检焦系统研究

实时精密检调焦技术是空间相机必不可少的重要组成部分,它直接影响相机的成像质量。如何对焦面位置进行检测是精密检调焦技术的核心。基于线阵CCD的空间相机实时检焦系统是用线阵CCD作为光采样元件,结合特殊设计的精密自准直检焦光学系统,实现对空间相机焦面位置的精确检测,并通过实验验证,达到较为理想的结果。     

三线阵立体测绘相机光学系统的调焦分析

针对三线阵立体测绘相机CCD成像靶面偏离最佳像面位置,影响成像质量的问题,根据光学系统的设计参量,计算测绘相机的调焦准确度,分析像方远心光路对测绘相机调焦准确度及调焦对测绘准确度的影响.结果表明,光学系统的调焦范围为±2mm;当采用像方远心光路,在允许离焦的范围内进行调焦时,产生的投影畸变可忽略不计.调焦后光学系统的成像质量、畸变要求满足高测绘准确度要求.     

航空成像设备自动调焦方法

随着航空技术的不断发展,航空成像设备不断涌现,对设备调焦精度要求也越来越高。提出一种航空成像设备自动调焦方法,重点分析自动调焦控制原理和光栅法调焦原理,同时给出自动调焦系统在整个航空成像设备中的工作流程,对光学系统允许离焦量进行计算及实验验证,并说明实际照相过程中如何进行自动调焦补偿。实验表明,通过该方法进行自动调焦,调焦精度优于0.02mm,调焦时间约5s。     

基于圆边响应离焦估计的望远物镜自动调焦方法

本文提出了一种基于圆边响应曲线的离焦估计新算法,实现了调焦参数的标定和望远物镜的自动调焦。建立了圆形边缘的灰度响应与离焦半径的关系模型,设计了圆四周离焦半径的双阈值均值滤波器,实现了模糊图像离焦半径的精确估计,降低了运动模糊和噪声的影响。根据离焦半径与调焦距离的线性关系,采用折线拟合方法,求解正焦调焦距离。然后,利用多个物距和正焦像距,优化求解测距调焦模型参数,实现了成像系统的自动调焦。仿真和实际实验验证了离焦半径估计算法的有效性和鲁棒性。标定后的自动调焦成像系统图像清晰,拍摄距离在43～52 m之间的物理分辨率接近理论值的一半,可分辨线宽优于0.354 mm.     

基于像散法的线阵CCD相机检焦技术

航天立体测绘相机受卫星发射过程的振动、冲击以及复杂的空间环境的影响,相机的靶面将不同程度地偏离相机的焦平面,导致图像分辨率下降.对于测绘相机,其主点位置和主距变化量直接影响地面目标定位准确度.为了弥补利用编码器进行检焦的不足,提出了一种基于像散量的检调焦方法.该方法采用四象限光电探测器测量相机靶面变化引起的像散量,参照已标定的靶面位置与像散量之间的关系,计算出靶面偏离相机焦平面的实际大小和方向.这种检焦方法包含引起相机靶面离焦的所有因素,试验结果表明,基于像散法的测绘相机调焦机构的分辨率可达0.025mm.     

基于像散法的线阵CCD相机检焦技术

航天立体测绘相机受卫星发射过程的振动、冲击以及复杂的空间环境的影响,相机的靶面将不同程度地偏离相机的焦平面,导致图像分辨率下降.对于测绘相机,其主点位置和主距变化量直接影响地面目标定位准确度.为了弥补利用编码器进行检焦的不足,提出了一种基于像散量的检调焦方法.该方法采用四象限光电探测器测量相机靶面变化引起的像散量,参照已标定的靶面位置与像散量之间的关系,计算出靶面偏离相机焦平面的实际大小和方向.这种检焦方法包含引起相机靶面离焦的所有因素,试验结果表明,基于像散法的测绘相机调焦机构的分辨率可达0.025 mm.     

一种用于长焦距、大孔径空间相机的实时检焦系统

为了对空间相机实时进行检调焦 ,提出了一种自准直法精密检焦系统 ,该方法利用五棱镜代替大平面反射镜 ,用CCD为光电转换器件 ,用半导体激光器做光源 ,结构紧凑 ,稳定可靠。通过相关数据处理和拟合技术 ,提高了检焦系统的分辨率。实验结果表明该方法能够达 5 μm以内的检测精度 ,并具有调整方便以及较好的实时性等优点。     

功率谱在高分辨率遥感相机检调焦中的应用

检调焦是高分辨力遥感相机得到高质量图像的关键技术之一。线阵CCD遥感相机在推扫过程中地面景物不断变化,而一般的图像清晰度评价函数只能在相同的图像内容下作比较来判断系统是否合焦。在介绍了遥感相机离焦原因及常用检调焦方法的基础上,用遥感图像验证了图像的功率谱对自然景物具有一定的不变性,分析了将其用于相机检调焦的可行性。实验表明,在系统合焦时,不同图像的功率谱值基本相同;而系统离焦时,功率谱值随着离焦程度的增加而逐渐减小,以此提出了以两幅不同图像功率谱的比值作为CCD遥感相机调焦的评价函数。     

用行波解法研究非线性偏振旋转控制光孤子系统

采用行波解法求解了将非线性偏振旋转控制机构作为强度滤波元件接入滤波控制光纤孤子系统的非线性薛定谔(NLS)方程,得到了近似形式的解析解,并得到了孤子振幅、中心位置、相位的演化方程,在此基础上研究了孤子系统的稳定性问题和孤子系统中由于滤波器带来的非孤子成份等问题.     

乙醇溶液的电感耦合等离子体发射光谱研究Ⅱ——乙醇对ICP激发特性的影响

本文研究了乙醇对ICP激发温度、气体温度、电子数密度以及易电离元素基体效应的影响,讨论了“有机ICP”的局部热平衡特性及扩张效应。     

The propagation of a polarized gaussian beam in a smoothly inhomogeneous isotropic medium

In the frame of the eikonal-based complex geometrical optics, which describes the phase front and cross section of a light beam using the quadratic expansion of a complex-valued eikonal, we investigate the transverse deflections of a polarized Gaussian beam (GB) in a smoothly inhomogeneous isotropic medium, which is called the spin Hall effect of the beam. The linear complex-valued eikonal terms are introduced firstly to describe the polarization-dependent transverse shifts of the beam in the inhomogeneous medium. We find that the polarization-dependent transverse shifts of the beams include two parts: one originates from the coupling between the spin angular momentum and the extrinsic orbital angular momentum due to the curve trajectory of the center of gravity of the polarized GB, and the other from the coupling between the spin angular momentum and the intrinsic orbital angular momentum due to the rotation of the beam with respect to the central ray.     

Thermodynamics of Wignons

In this paper, we consider the particle obeying the Wigner algebra which we call a Wignon. First, we study the single mode Wignon algebra and its representation. Then, the Hamiltonian of Wignon in the supersymmetric quantum mechanics is derived. Next, some application of Wignon thermodynamics as typical example, the Non-interacting Wignon gas, the Black body radiation and Debye model are studied in statistical mechanics and the effects of Wigner parameter in the problems on the specific heat of Non-interacting Wignon gas and the energy density of Black body radiation are calculated. Finally, we introduced the grand canonical approach for two important problems in physics such as Wignon gas and Photon gas. Furthermore, the pressure of the photon gas and the critical temperature at Wignon condensation are calculated.     

改进的屏蔽氢离子模型

把Ｒ．Ｍｏｒｅ屏蔽氢模型中的内、外屏蔽概念融子Ｓｌａｔｅｒ单电子屏蔽模型之中,由此给出了具有内、外屏蔽概念的单电子势函数,在内屏蔽电荷的基础主相对论修面,其中量子修正△ｍｌ的值可从等电子系列实验抛物线公式中推算出来,从上述几方面改进了习蔽氢离子模型。大量计算结果表明,改进的屏蔽离子中较好地计算出离子的电离势,尤其是对高Ｚ高离化离子遥电离力次壳层能量改进模型计算的结果能与ＭＣＤＦ的结果相符。     

Study of the q-Gaussian distribution with the scale index and calculating entropy by normalized inner scalogram

In this paper, we discuss a method based on wavelet analysis for the study of the q-index of the Gaussian distribution. We derive q-index from the scale index, $i_{\mathit{scale}}$, using the expression; $q\equiv 1+2i_{\mathit{scale}}$ where $i_{\mathit{scale}}$ is a wavelet based tool for measuring the degree of aperiodicity of a dynamical system in the range of $0\le i_{\mathit{scale}}\le 1$. We show that this expression gives consistent results with the numerical approach of q-Gaussian distribution which determines the degree of non-extensivity of a dynamical system in the range of $1<q<3$. We also suggest a new entropy calculation method based on the normalized inner scalogram for studying the chaotic characteristics of nonlinear dynamical systems.     

纤维光锥有效透过率的理论分析

光锥的有效透过率不仅影响光锥与CCD的耦合效率,而且会影响到耦合器件的信噪比.本文主要从理论上讨论了影响光锥有效透过率性能的因素,从纤维光学元件的实际内部结构推导出了其实际有效填充率,从光线在光锥中的传输特征推导出了光线在光锥中传播时产生的衰减损耗,最后提出了提高光锥有效透过率的方法和途径.     

Experimental proof of the existence of the A1 meson

In partial wave analyses of the (π^?π^?π⁺) system, substantial shape changes of the 1⁺S (?π) intensity as a function of t, and relative phase changes of ≈ 90°, provide compelling evidence for a resonant A₁ of mass ≈ 1280 MeV and width ≈ 300 MeV.     

3π resonances in 2− partial waves

The J^PC = 2^?+ partial wave intensities and their large phase changes prove the resonant nature of the A₃ meson (mass ≈ 1670 MeV, width ≈ 210 MeV). The decay modes are f⁰π, ?⁰π, and ?⁰π. Evidence is found for a further 2^? enhancement.     

The coulomb problem for scattering states in the generator coordinate method

The proportionality of the Hill-Wheeler amplitude ? and of the scattering wave function g for large separation distance is proved for Coulomb + nuclear scattering. Practical problems are discussed.