色彩再现的多光谱图像压缩

针对多光谱图像在色度高保真再现等领域的应用,为提高压缩效率,进一步存储传输,提出了WF系列编码方法,设计了APWS_RA算法,进而提出了一种低复杂度、光照稳定性好且支持跨设备再现的WF_APWS_RA压缩算法。首先研究了现有的基于光谱均方误差的小波嵌入编码原理,提出了色感应失真准则和视觉特性矩阵W;同时,优化了APWS编码算法的码率分配,形成APWS_RA编码算法;最后,结合以上技术,以色度误差准则指导编码,对视觉加权后的多光谱图像数据进行aPWS_rA编码,命名为WF_APWS_RA。WF_APWS_RA算法融合人眼视觉特性矩阵W,利用吸引力传播(Affinity Propagation)聚类挖掘加权图像的谱间冗余,小波变换去除其空间冗余,最后结合误差补偿机制和码率分配策略进行小波编码。实验表明,在相同比特率下,较现有低复杂度经典编码算法,WF系列编码方法能更有效地保留光谱中的色度信息,APWS_RA算法的重建光谱误差最小,WF_APWS_RA算法的重建色度精度优势明显。     

宏块级立体视频传输失真快速估算方法研究

鉴于传输丢包会严重影响视频重建质量,甚至大范围传播错误,因此通过研究视频通信质量与传输丢包之间的关系,提出了一种适合网络丢包特性的立体视频传输失真模型.该失真模型结合了快速宏块级失真估计方法及帧间宏块拷贝和视点间宏块拷贝的错误隐藏方法,可在丢包信道下快速估计宏块级的立体视频传输失真.实验对比分析表明:所提出的宏块级立体视频传输失真模型准确度较好,可为立体视频传输失真估计提供一定的理论依据与借鉴,对立体视频通信质量的保障具有一定的实用价值.     

厚度或浓度分布不均匀样品的红外光谱

红外光谱(IR)测量中对制样的基本要求是样品要均匀。实际工作中经常遇到厚度或浓度分布不均匀的样品,如含气泡的液体等。通过理论模型结合实验结果定量分析了厚度或浓度分布不均匀样品的红外光谱失真问题, 对此类不均匀样品的光谱性质做了深入研究和系统分析。理论计算和实验结果均表明,只要能够合适地控制实验条件,如制备足够薄的样品或选择吸收较弱的IR峰做分析对象,则厚度或浓度分布不均匀样品的光谱与均匀样品的光谱是高度相似的,完全可以满足定性或定量分析的要求。     

Influence of Tb on easy magnetization direction and magnetostriction of ferromagnetic Laves phase GdFe_2 compounds

The crystal structure,magnetization,and spontaneous magnetostriction of ferromagnetic Laves phase Gd Fe2 compound have been investigated.High resolution synchrotron x-ray diffraction(XRD) analysis shows that Gd Fe2 has a lower cubic symmetry with easy magnetization direction(EMD) along [100] below Curie temperature TC.The replacement of Gd with a small amount of Tb changes the EMD to [111].The Curie temperature decreases while the field dependence of the saturation magnetization(Ms) measured in temperature range 5–300 K varies with increasing Tb concentration.Coercivity Hc increases with increasing Tb concentration and decays exponentially as temperature increases.The anisotropy in Gd Fe2 is so weak that some of the rare-earth substitution plays an important role in determining the easy direction of magnetization in GdFe_2.The calculated magnetostrictive constant λ100 shows a small value of 37×10~(-6).This value agrees well with experimental data 30×10~(-6).Under a relatively small magnetic field,GdFe_2 exhibits a V-shaped positive magnetostriction curve.When the field is further increased,the crystal exhibits a negative magnetostriction curve.This phenomenon has been discussed in term of magnetic domain switching.Furthermore,magnetostriction increases with increasing Tb concentration.Our work leads to a simple and unified mesoscopic explanation for magnetostriction in ferromagnets.It may also provide insight for developing novel functional materials.     

Correction of walk-off-induced wavefront distortion for continuous-wave laser

We theoretically and experimentally investigate the wave front distortion in critically phase-matched continuous-wave (CW) second harmonic generation (SHG). Due to the walk-off effect in the nonlinear crystal, the generated second harmonic is extremely elliptical and quite non-Gaussian, which causes a very low matching and coupling efficiency in experiment. Cylindrical lenses and walk-off compensating crystals are adopted to correct distorted wave fronts, and obtain a good TEM₀₀ mode efficiently. Theoretically, we simulate the correction effect of 266-nm laser generated with SHG. The experiment results accord well with the theoretical simulation and an above 80% TEM₀₀ component is obtained for 266-nm continuous-wave laser with a 4.8°-walk-off angle in beta barium borate (BBO) crystal.     

折反射周视系统研究进展与展望

折反射周视系统作为近十几年发展起来的一种新型周视视觉实现形式,相比相机旋转扫描、多相机图像拼接和鱼眼镜头大视场成像等常规方法,在小型化、结构灵活性、成本和实时性方面具有优势。本文综述了折反射周视系统的成像模型、系统标定、畸变校正和全视场清晰成像等基本问题研究状况,讨论了折反射周视系统在红外成像和立体视觉领域的扩展应用研究现状,最后总结了目前存在的问题,并提出未来折反射周视成像系统将围绕非单视点成像模型、提高空间分辨力的方法和处理算法实时实现开展研究。     

大偏离度非球面检测畸变校正方法

在高数值孔径(NA)投影光刻物镜中,随着数值孔径的增加,非球面的偏离度越来越大。对这种大偏离度非球面进行亚纳米量级的检测,一直是光学检测的一大难题。本文首先对一偏离度超过500μm的偶次高次非球面进行了计算全息图(Computer-Generated Hologram,CGH)设计,设计出了满足高精度面形检测和刻蚀加工要求的CGH。然后,针对此设计方案,定量分析了CGH的成像畸变及畸变对像差分析的影响。分析结果表明,不同径向位置的成像倍率偏差(畸变)最大达到了2.7∶1,并且由于畸变的存在,低阶像差衍生出了明显的高阶像差。最后,针对用CGH检测大偏离度非球面时出现的成像畸变,提出了采用光线追迹与最小二乘法相结合的成像畸变的校正方法,并通过实验验证了此方法的准确性。实验结果表明,畸变校正之后相对剩余残差小于0.2%,可以满足高精度非球面检测加工的要求。     

可见/近红外实时成像光谱仪控制系统设计

针对高光谱成像需求,设计了一套可见/近红外实时成像光谱仪.光谱仪基于声光可调谐滤波器(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)分光器件进行设计,光谱带宽为1.3μm,其中可见光相机工作在400～1000 nm波段,近红外相机工作在1000～1700 nm波段.光谱仪控制系统以现场可编程门阵列...     

基于球面透视投影约束的全景环形透镜畸变校正

全景环形透镜将折反射面集成到一起,能无扫描地瞬时得到围绕光轴的360度超大视场,在机器人导航、视频监控和虚拟现实领域得到了广泛的应用.其成像机理是将围绕光轴的视场二次反射投影到环形平面上,图像存在严重的切向和径向畸变.本文根据全景环形透镜的特点采用基于球面透视投影模型对图像进行校正.首先建立含有畸变参量的全景环形透镜校正模型,将空间直线点映射为球面点,然后使用遗传算法将球面点拟合为球面上的最佳大圆,求出变形校正参量,进而校正全景环形像.仿真和真实图像实验表明,环形图像的切向和径向畸变得到了很好的校正.     

基于分布式信源编码的干涉多光谱图像压缩

根据干涉多光谱图像的特点.提出一种基于分布式信源编码的干涉多光谱图像压缩箅法.干涉多光谱图像序列的相邻图像之间具有明显的平移特性,编码端通过块匹配算法检测出相邻帧间的相对位移量,联合块匹配算法估计的边信息帧进行比特平面码率估计,采用基于率失真提升的感兴趣区域编码,调整图像不同区域的率失真斜率来进行更合理的码率分配.实验结果表明.该算法比传统算法更好地保护了多光谱图像的光谱信息,在不同压缩比的情况下.满足卫星干涉多光谱图像压缩系统要求.易于硬件实现,更适于星上环境的应用.