智能相机管理系统的设计与实现

针对传统的文本编程效率低下、智能相机只允许本地监视以及监视界面固定等问题,自主研发了一套集图形化编程、任务运行、数据监控等功能于一体的智能相机管理系统;分析了智能相机管理系统在编程、运行与监视过程中的功能需求,并进行系统结构的划分和设计;构建图形化图像处理单元、可视化编程界面以实现图形化编程功能;采用网络通讯方式,实现智能相机配置过程的同步、远程监控以及与其他设备的数据交互;讨论了系统中的数据管理模型;最后,通过应用实例验证该系统在工业生产中的可行性。验证结果表明,该系统能缩短开发时间,降低用户开发成本,并能对生产线上的智能相机进行有效的管理。     

红外与微光融合图像目标侦察系统设计

为了满足微光条件下的观测成像,设计了一款基于红外、微光融合技术的图像目标侦察系统。该系统在扫描搜索范围内能恒虚警率地定位目标及其相对背景位置,并且自动地跟踪、增强、加亮和染色,然后报警,在进一步增加成像清晰度的同时确保侦察人员对周围保持警觉。本系统基于51单片机和FPGA芯片得以实现,体积小、重量轻、方便安装和使用。通过多次功能仿真以及板上验证,该系统具有较高的执行效率,并且具有良好的侦测能力。     

红外全景扫描跟踪成像系统设计与实现

针对红外搜索跟踪系统中全范围快速搜索和跟踪成像视场不同的问题,采用线列探测器配合高速转台和高均匀性扫描器,设计实现了一种360全方位搜索和跟踪的成像系统。实验结果表明,该系统成功实现了360全景扫描,在搜索到目标后可快速转入跟踪成像,由搜索转入跟踪成像状态的稳定时间小于1.94 s,系统性能指标达到实用要求。     

基于现场可编程门阵列的数字化自动锁相技术研究

基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速数据处理能力,介绍了一种采用双比例积分微分(PID)算法的数字化伺服控制系统,在一定程度上改善了数字化锁相中锁定精度与控制范围之间的矛盾,大大提高了单次锁定持续时间.程序采用正弦扫描和积分扫描两种方法分别实现了相位失锁自动搜索功能,并且在实验上得到了验证.前者失锁后的搜索时间更短,...     

曲率限制的红外焦平面告警系统目标搜索算法

为了降低红外焦平面告警系统中较高的虚警率,提出了一种速度限制基础上基于曲率限制的目标搜索算法。以视场角5.34.0凝视型红外告警系统为例,在MATLAB中对红外图像序列进行了目标搜索实验,验证了该算法的可行性。按照蒙特卡罗法思路模拟了包含大量随机噪声的目标场景,研究了该算法相比传统多帧检测算法对随机噪声的抗干扰性。对该算法的搜索帧数进行了扩展,给出了不同搜索帧数的搜索效果和时效性表现。     

红外双波段共焦复合孔径光学系统设计

为满足光电成像装备多元、广域、远距离探测的需求,提出了双波段复合孔径光学系统的概念。采用主副孔径配合探测搜索的方式,其中主孔径用于远距离探测,副孔径用于大视场搜索,并分析主副孔径与中继系统拼接函数以推导复合孔径共焦面方程,从而保证不同波段图像采集的同步性和一致性。设计的红外双波段复合孔径光学系统成像波段为3.7～4.8μm和7.7～9.5μm,复合孔径系统由5个子眼（1个主子眼和4个副子眼）构成,主孔径焦距为200 mm、视场角均为±6°,副孔径焦距为50 mm、视场角均为±12°,主副孔径光轴夹角为6°,合并后的总视场为24°。相对于均一型复合孔径系统而言,该系统兼具了远距离探测与大视场搜索功能,主副孔径系统与中继接收系统成像质量良好,在-40～60℃温度范围内无热差影响。     

多功能扫描质子核探针信号探测和数据获取系统

为了在一次扫描质子核探针实验中能获取多种物理信息,研制了多功能信号探测与数据获取系统。系统由组合探测器、多站多参量数据采集与束流扫描、样品台控制与显微观测三个子系统组成。组合探测器包括了Si(Li)X射线探测器,高纯Geγ射线探测器,以及Au(Si)面垒带电粒子探测器,可完成多种物理参数的同时获取。系统的核心数据采集与束流扫描系统基于NI公司的PXI-7852R数据采集卡和LabVIEW软件平台,具备了多个物理信号采集、多能谱显示以及束流扫描和二维成像等功能。六轴高精度真空样品台由计算机控制,可实现显微图像对样品的定位及对扫描区域的可视化选择。初步实验验证了该系统的可靠性与稳定性。     

二维扫描式水下电视系统的设计与实现

提出了一种新型的二维扫描式水下电视系统.该系统可以进行水平360°,垂直90°全方位扫描,不存在死角.在船上或岸上使用水下控制系统,可以对系统实施远程控制,通过该系统可以对水中运动目标进行跟踪监视,最大工作深度可达水下100 m.     

组态软件在冷水机组实时监视与故障诊断方面的应用

先进行冷水机组监测参数的选择和数据采集的硬件配置,然后在MCGS组态软件的组态环境下进行组态工程的开发,组成冷水机组实时监视与故障诊断系统。该系统实现对冷水机组的运行参数实时监视、参数超限报警和故障人工智能诊断的功能;便于严密监视设备的运行工况,减少故障发生;也便于在设备发生故障后分析和判断故障产生的原因。     

飞参系统实时监视技术研究

针对飞机研制阶段各系统交联试验时故障定位慢、检查测试手段匮乏的问题,设计了飞参系统的实时监视功能。飞参系统中的机载设备与地面设备通过以太网进行数据交互,实现飞机状态的实时监视。分析了实时监视功能的作用与优势,并从某型飞参系统功能需求出发,阐述了机载设备的硬件配置及软件架构。基于UDP通信协议,提出了一种机载设备与地面设备交互的数据收发策略。该策略通过地面设备控制数据通信周期,机载设备采集的数据按周期发送给地面设备还原显示,实现了飞行数据的一边记录一边监视。实际应用表明,飞参系统的实时监视功能丰富了试验测试手段,提高了各个系统试验效率,实现了对飞机实时状态的监测,为航前快速检测技术的发展奠定了基础,具有很高的工程实用价值。     

一种新型光电侦察系统目标数据观测方法

针对在主要作战方向上工作的光电侦察系统，提出一种低成本的光电搜索设备获取目标数据的方法。采用光电探测器持续以固定角速度周转扫描的方法，多次连续捕获目标，不断迭代刷新目标方位和时间数据，完成对来袭目标相对侦察设备的角位置和水平距离的解算。推导出观测目标数据的数学模型，通过设计仿真软件，实验程序可在目标进入侦察设备观测边界范围后解算出其方位角，得出目标在不同时间的方位角、俯仰角和水平距离等信息，能够满足在侦察距离不小于20 km的状态下实现对速度不大于500 m/s、高度不超过5 km的目标进行跟踪，完成了对光电侦察设备的仿真验证，为后续火控计算提供了可靠数据。     

基于阵列光电侦察系统空间观测数据融合方法

利用阵列式网络具有探测覆盖面积大、可靠性高、环境适应性强等技术优点,在组网内各侦察设备获得目标连续随时间变化的方位角、俯仰角等信息基础上,提出了基于阵列光电系统观测数据的坐标转换和数据融合方法。系统侦察站采用m×n阵列布站组网,目标进入侦察覆盖区域后各侦察站全方位观察,获得目标的角位置信息与时间数据,实时发送至中心站进行坐标转换与数据融合处理,实现对空间目标的快速探测及坐标定位。同时设计了相关算法软件并进行了外场实验,在1×3侦察阵列下完成了对空域目标的侦察观测,根据中心站数据处理结果实时建立了被测目标的三维航迹。实验结果表明:提出的坐标转换与数据融合处理方法,能够有效提升阵列光电系统的实际应用能力。     

航空光电侦察技术发展研究北大核心CSCD

航空光电侦察具有隐蔽性强、直观性好、分辨率高等优点,一直是各国军事侦察的重要手段。根据作战任务需求,将航空光电系统分为凝视观瞄、情报侦察监视、红外搜索与跟踪、告警与对抗四大类。列举了典型产品,分析其特点及技术途径,从光学实现、稳定平台演进、瞄准线稳定、态势感知、轻量化、多任务协同、开放式系统架构(open systems architecture, OSA)等多方面分析国内外航空光电侦察技术和装备的发展情况及趋势。     

Automatic surveillance system using fish-eye lens camera

This letter presents an automatic surveillance system using fish-eye lens camera. Our system achieves wide-area automatic surveillance without a dead angle using only one camera. We propose a new human detection method to select the most adaptive classifier based on the locations of the human candidates. Human regions are detected from the fish-eye image effectively and are corrected for perspective versions. An experiment is performed on indoor video sequences with different illumination and crowded conditions, with results demonstrating the efficiency of our algorithm.     

两轴四环架稳定系统抗扰性能分析

两轴四环架稳定是一种高精度的陀螺稳定方案,广泛应用于机载光电侦察吊舱等侦察监视设备中.分析了两轴四环架稳定平台的主要扰动源及其对系统的影响,根据多框架光电稳定平台的结构推导出各框架的运动学耦合方程,并且分析了该光电稳定平台在抗扰性能方面的主要优点.对两轴四环架系统控制模型的仿真计算表明两轴四环架稳定系统的稳定精度为0.04mrad.     

Design of a wide-field target detection and tracking system using the segmented planar imaging detector for electro-optical reconnaissance

Detecting and tracking multiple targets simultaneously for space-based surveillance requires multiple cameras,which leads to a large system volume and weight. To address this problem, we propose a wide-field detection and tracking system using the segmented planar imaging detector for electro-optical reconnaissance. This study realizes two operating modes by changing the working paired lenslets and corresponding waveguide arrays: a detection mode and a tracking mode. A model system was simulated and evaluated using the peak signal-to-noise ratio method. The simulation results indicate that the detection and tracking system can realize wide-field detection and narrow-field, multi-target, high-resolution tracking without moving parts.     

基于“猫眼”效应的激光侦察技术及其在军事上的应用

光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性也被称为"猫眼"效应。从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较。论述了基于猫眼效应的激光侦察技术原理和该技术在军事上的应用。讨论了影响猫眼效应的因素,并用实验结果证明了理论分析得出的部分结论。     

激光塑造大气透镜技术分析

激光塑造大气透镜（laser developed atmospheric lens,LDAL）是一种先进的太空监视概念,即利用高能激光在大气层形成类似于透镜的结构,实现敌方目标的有效监视。介绍这种概念的应用需求,详细分析了“激光塑造大气透镜”的产生机制和系统结构,深入讨论了其面临的技术挑战,包括大气透镜的形成效应、塑造方式、所需激光功率、机载电力、目标监视时间等,并对相关信息进行了分析。分析结果标明:激光塑造大气透镜是一项颠覆性的新兴技术,可能会改变未来的战场感知态势,在实现上需要高功率激光器的小型化、巨大的机载电力、高速摄影、自适应光学以及高精度成像等技术的综合支持。     

A spatial calibration method for master-slave surveillance system

The master-slave surveillance system uses stationary-dynamic camera assemblies to achieve wide-area surveillance and selective focus-of-interest. In such a system, a stationary fish-eye camera monitors a panoramic field of environment from a distance, while a dynamic PTZ (Pan–Tilt–Zoom) dome camera is commanded to acquire high-resolution images from a focused direction and provide multi-scale zoomed-in information. In order to achieve the precise interaction, pre-processing spatial calibration between these two cameras is required. This paper introduces a novel vision based calibration approach to automatically calculate a transformation matrix model between the fish-eye coordinate system and the PTZ dome coordinate system by matching feature points in the scene. The experiment has demonstrated the effectiveness of using this method with high accuracy in short calibration time.     

Correction of field distortion of laser marking systems using surface compensation function

Laser scanning systems are extensively applied in laser marking, laser printers, laser projection, and laser coding. They represent a very mature technique in the marking industry, and the galvanometric scanning systems are usually adopted in the laser marking system. Although the galvanometric scanning system usually increases the marking speed, it is usually accompanied by field distortion. The paper gives a correction method for the field distortion of a laser marking system, which, using the surface curve fitting function, corrected the control system of the scanning system. The field distortion errors of the laser marking system are corrected by the surface compensation function, which, using the surface curve fitting method, obtained the corrected position of laser spots. The results in this paper indicate that field-distortion errors of laser marking systems are effectively corrected by the surface compensation function. Moreover, the compensation method would be widely adopted to increase the accuracy of most two-dimensional machine systems, such as XY table, etc.