高精度光电混合联合变换相关的亚像元像移测量

为更精确测量出卫星遥感相机因姿态变化和振动等原因引起的亚像素像移,提出了基于光电混合联合变换相关的像移测量方法。该方法通过对采集到的图像序列做光学相关运算,并对联合功率谱做拉普拉斯变换,得到尖锐的相关峰,再用质心法获取相关峰的坐标信息,从而测得更精确的图像像移值。阐述了基于光电混合联合变换相关的图像像移测量原理,搭建了相应的光学实验装置。实验结果表明,该方法的像移测量误差低至0.03 pixel,大大提高了图像像移的测量精度。     

基于双相位编码联合变换相关器的图像位移探测算法

提出了基于双相位编码联合变换相关器(JTC)的图像位移探测算法.随机产生一相位码对参考图像编码,与目标图像叠加作为输入图像,通过傅里叶变换得到联合功率谱,用同样的相位码对其编码并进行滤波,傅里叶逆变换后得到涉及位移矢量的互相关峰.给出了多帧图像间位移矢量的探测技术.相比传统的相关器探测技术,此算法能更有效地利用输入平面...     

傅里叶位相的光学探测

根据光栅在傅里叶光学系统中的衍射特性,获得物体的傅里叶谱的实部和虚部信息,进而测出其傅里叶谱的实部和虚部信息,进而测出其傅里叶位相分布.本文给出了一维实物体的傅里叶位相的实验探测结果,并给予讨论.     

光电混合相关识别系统中匹配滤波器缩放比例的确定方法

在光电混合匹配滤波相关识别系统中,由于输入图像的频谱与匹配滤波器的形成方式不同,不能直接实现对应频率成份的准确对准。这个问题需要通过对匹配滤波器进行缩放来解决。根据透镜的傅里叶变换性质和计算全息理论,分别推导出输入图像的频谱的表达式和滤波空间光调制器加载了匹配滤波器后的透射函数的表达式,并根据这两个表达式得到匹配滤波器的缩放比例的公式,然后在实际的光学识别系统中对根据该公式计算的缩放比例进行了验证。实验结果表明,在该缩放比例下,相关峰的质量有较大改善,这说明此时输入图像的频谱与匹配滤波器对应频率成份实现了较好地对准。     

实时光电混合联合变换相关器单元的实验研究

本文根据联合变换相关的原理，提出了一种实时光电混合联合变换相关器，它采用一个液晶光阀作为输入器件，用另一个液晶光阀记录和显示联合功率谱，所给出的实验结果证实了该系统设计及性能分析的正确性。     

光电混合综合判别相关器

论述了综合判别函数（ＳＤＦ）的基本理论，简明地给出了用综合判别函数实现畸变不变相关的技术途径。在此基础上，构造了一个光电混合综合判别相关器实验系统，并用它实现了三重（位移、旋转、尺度）畸变不变实时相关识别。     

复杂背景下运动目标的光学相关识别

在应用光电混合联合变换相关器实现运动目标相关识别的过程中,针对目标与模板由于运动所产生的差异和复杂背景影响相关器识别率的问题,采用了一种以高斯函数的一阶导数做小波多尺度边缘提取和形态学膨胀进行边缘加粗处理相结合的方法。这种方法可充分利用小波多尺度的特点,使得提取后的边缘在抑制噪声的同时,能保留更多的细节信息,明显改善复杂背景下运动目标的相关识别问题。对以低对比度和小目标为特点的动态序列进行光学相关实验,结果表明,这种方法能有效增强探测目标的相关峰亮度,验证了算法对复杂背景下运动目标识别的可行性。     

基于功率谱压缩-平移的多通道联合变换相关识别方法研究

为了充分利用光学相关识别系统的空间-频谱带宽,提高光学相关识别技术的并行处理效率和识别准确度,提出了基于功率谱压缩-平移算法的多通道联合变换相关识别方法,该方法将峰值位置变化的标准差作为相关识别的判据.在输入空间光调制器的不同区域加载场景图像和N幅参考图像,然后在图像上分别叠加经迭代算法优化的相位模板,使得场景图像的傅...     

图像二维运动时的光学传递函数计算

随着空间科学技术的发展,空间遥感,侦察的能力日益提高,对光学成像系统的分辨率的要求也越来越高。但是这种高分辨率成像系统的成像质量要受到机械振动的影响。可用运动光学传递函数来评价存在机械振动的光学系统的成像特性,本文探讨了计算运动光学传递函数的一种新方法－统计矩法,研究了当光学系统所成的像在二维方向上存在的运动时的运动光学传递函数的解析与数值方法。该方法可以计算任何形式的图像运动导致的成像质量的下降,而且可以很方便地应用到一维运动的情况。     

实时光电位移测量的实用化研究

介绍一种在线光电式非接触测量的装置及工作原理,即由一个半导体激光器ＬＤ作测量探头的光源,面阵ＣＭＯＳ图像传感器在实时光电位一移测量中进行图像采集,经过处理电路得到被测物体的位移。给出实验结果并分析测量精度。     

基于光学联合变换相关器的像移探测技术*

针对稳像中运动矢量的求取,提出了一种基于光学联合变换相关器的像移探测技术.给出了基于光学联合变换相关器的像移探测原理,并给出了仿真结果.为了验证联合变换相关器的探测准确度,进行了实验验证,验证结果表明探测最大误差为0.8个像素.结果表明,光学联合变换相关器能够很好地探测出运动矢量,进而完成图像稳定工作.相比单纯的软件算法求取运动矢量,基于光学联合变换相关器的像移探测技术能够更快更好地达到目的.     

基于光学联合变换相关器的像移探测技术

针对稳像中运动矢量的求取,提出了一种基于光学联合变换相关器的像移探测技术.给出了基于光学联合变换相关器的像移探测原理,并给出了仿真结果.为了验证联合变换相关器的探测准确度,进行了实验验证,验证结果表明探测最大误差为0.8个像素.结果表明,光学联合变换相关器能够很好地探测出运动矢量,进而完成图像稳定工作.相比单纯的软件算法求取运动矢量,基于光学联合变换相关器的像移探测技术能够更快更好地达到目的.     

基于光学相关的空间相机像移测量方法研究

为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机的亚像元像移,使用了光学联合变换相关的方法对安装在相机焦面上的辅助面阵CCD采集到的相邻两帧图像进行相关运算.给出了使用该方法测量像移的原理,提出对联合变换相关器的输入面采用拉普拉斯卷积核进行边缘锐化,对功率谱相减并以0值进行二值化的处理方法提高像移测量准确度,并使用该方法对不同信噪比下的不同景物进行了像移测量仿真.结果表明:对于信噪比SNR=1的输入图像,当像移范围在 0~55个像元内时,该方法的像移测量误差小于0.2个像元.     

离焦对光学相关法测量空间相机像移精度的影响

为了研究使用联合变换相关器(JTC)测量空间相机的亚像元像移时CCD离焦对像移测量精度的影响,基于菲涅耳衍射理论,推导了离焦引起的二次相位因子。分别通过计算机仿真和实验,研究了对JTC使用功率谱相减并以0值为门限二值化的处理方法时,离焦对像移测量精度的影响程度。结果表明,当离焦量小于透镜焦距的5%时,由此引起的像移测量误差不大于10%,具有较好的稳健性;继续增加离焦量,则像移测量误差会呈非线性显著增加。研究结果为解决空间相机像移的在轨准确测量问题提供了有益的探索和参考。     

Enhanced Optical Image Verification Based on Joint Transform Correlator Adopting Fourier Hologram

In this paper two new architectures for optical image verification are proposed. Both architectures are based on conventional joint transform correlators (JTCs) adopting a Fourier hologram and can significantly improve the recovered image quality. First, an input phase-only function is Fourier transformed and then interferes with a reference wave that is diffracted from a plane wave incident on another random phase mask. Second, two phase-only functions are placed at the two input sides of a beamsplitter such that the interference pattern of their Fourier transforms can be detected. To obtain a predefined target image in the output plane, one of the input phase functions is iteratively retrieved by the use of the projection onto constraint sets algorithm. Simulation results show that the less mean squared error and better image quality are obtained for both the binary and grayscale images.     

Conjugate Image Plane Correlator with Holographic Disk Memory

A conjugate image plane correlator with holographic disk memory is proposed. Optical correlation between conjugate images reconstructed from a holographic disk and an input image on liquid-crystal television is executed with the rotation of the disk. Regardless of Fourier hologram recording with the pseudorandom diffuser, it is found possible to take out the diffuser from the original hologram recording scheme using an image reconstruction process and to get correlation signals between input and reconstructed conjugate images in the output plane of a two-lens imaging system. Generation of conjugate replicas with high contrast causes exact matching with an input image which results in high recognition performance for autocorrelation signals. The transfer function of an optical system can be controlled by adjustment of either hologram size or hologram area illuminated with a laser beam. Hence, the output intensity distribution can be adjusted by selecting a proper pupil function and the size of an output pupil defined by the input pupil size and the optical system magnification factor. The real-time character recognition by optical parallel high-speed processing for two dimensional images with position normalization is demonstrated.     

用联合变换相关器实现灰阶图像绝对差度量光学匹配

将绝对差度量（ＡＤＭ）引入联合变换相关器（ＪＴＣ）,实现了灰阶图像光学匹配的计算机模拟实验,利用循环编码方法,通过联合变换相关器一步绝对差度量,相关后的图像通过取高阈值的分割方法来实现对目标的准确判断,针对高斯噪声干扰情况,分析了阈值选择问题,提高了灰阶目标识别抵抗器材怕畸变干扰的能力。     

Hybrid Binary Joint Transform Correlator For Adaptive Real－time Pattern Recognition

ＨｙｂｒｉｄＢｉｎａｒｙＪｏｉｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍＣｏｒｒｅｌａｔｏｒＦｏｒＡｄａｐｔｉｖｅＲｅａｌ－ｔｉｍｅＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ￥ＷＡＮＧＤａｙｏｎｇ；ＸＩＥＷｅｉｘｉｎＷＡＮＧＤａｙｏｎｇ；ＸＩＥＷｅｉｘｉｎ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎ...     

基于空间相机时间延迟积分传感器拼接区图像的像移测量

为了对由飞船姿态不稳或隔振装置的振动抑制残余量等因素产生的宽频带像移进行测量,提出了基于时间延迟积分(TDI)传感器拼接区所成图像的像移测量方法。定义了偏移系数,用以衡量成像期间像移速度与TDI传感器积分时间之间的失配度,以调制传递函数(MTF)为相机成像质量评价指标,分析了失配度与成像质量之间的关系,确定了满足成像质量的像移测量方法的精度范围;利用两片TDI传感器拼接区所拍图像存在相同内容、拍摄时刻不同的特点,阐述了基于TDI传感器拼接区图像的像移测量原理。实验结果表明测量精度达到0.2377pixel,测量频带达到228Hz,证明该方法能够对宽频带、高精度的像移进行有效测量。     

基于线阵CCD空间滤波效应的航空相机像移速度测量方法

基于空间滤波测速原理,提出了利用线阵CCD空间滤波效应进行航空相机像移速度测量的新方法。对线阵CCD输出图像进行隔行采样,模拟了多狭缝的空间滤波特性,实现了对航空相机像移速度的光学非接触测量。通过研究空间滤波器的功率谱密度函数,对影响线阵CCD空间滤波特性的关键因素进行了特性分析,并在实验上验证了利用线阵CCD推扫图像模拟多狭缝空间滤波器测量像移速度的可行性。结果表明,对于5～53.2 mm/s范围内的像移速度,测量误差导致的像移量误差不大于1/3 pixel,能够满足航空相机像移补偿精度的要求。