采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的系统设计

介绍了采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的方法,并给出了详细的实现方案,包括光学系统设计、硬件电路设计以及CCD数字化信号处理方法.解决了一般情况下无法做到的高精度非接触式动态测量问题,并为系统的工程化打下了坚实的基础.     

无衍射光束在CCD像点位置提取算法中的应用

重心法是一种高精度的ＣＣＤ像点位置提取算法。但由于数据量大，采样率低，响应速度受到限制，使它在要求实时响应的小型系统中很难得到应用。光束的光衍射是一种很优越的特性，它能在一定的空间内提供高准直的微小光束。利用无衍射光束的这一特性来缩小像点的尺寸，将它和二值化方法结合在一起，可使数据处理量减小到可以满足实时响应的要求。理论、算法分析和实验都证明了这种方法的可行性。     

强噪声背景下在遥感云图中提取地球圆盘的快速算法

提出一种新的图像边缘提取的快速算法——通过建立马尔可夫预测模型对目标边缘位置进行前向预测，并根据边缘特性，采用最小均方误差分类器进行同步校正，与传统的边缘提取算法相比，该算法具有很强的噪声抑制和实时处理能力，实践表明，该算法对于任何非突变闭合区域均有良好的边缘跟踪特性，已成功应用于航天遥感图像的实时采集和处理系统中。     

激光干涉数字化角度计量系统分析

通过对数字干涉测角系统的组成、原理、误差、精度等方面的阐述与分析介绍了一种新型的精密角度测量系统。该系统是基于激光干涉技术的一种角度测量系统 ,系统以激光作为干涉光源 ,迈克耳逊干涉仪作为角度量测量的核心装置 ,通过机械装置将角度 (角位移 )量转换为迈克耳逊干涉仪干涉光路中可反映光程差变化的线位移量 ,进而反映为干涉条纹的变化 ,最后通过有关电路对干涉条纹进行的一系列处理 ,实现了对大转角的精密测量。还就上述有关问题用计算机模拟的方法作了定量分析     

地球同步轨道二维扫描红外成像技术

相对第一代地球同步轨道遥感卫星基于自旋稳定卫星平台的二维成像技术,基于三轴稳定平台成像技术的最大优势在于大幅度提高成像效率、缩短成像周期和多载荷并举。我国基于三轴稳定平台的第二代地球同步轨道气象卫星扫描成像辐射计,采用双扫描镜结合三反射光学系统、辐射制冷器及线列阵探测器,实现了从可见光至甚长波红外波段的成像。面对扫描成像辐射计的恶劣温度环境、极端指向精度、超长运动手寿命等任务要求组合,研制过程中采用了空间光学、精密机械、长寿命运动、电机控制、空间热控、信息处理等综合技术,使仪器实现了恶劣温度环境下的高精度成像。卫星计划于2016年发射,届时将进一步提高我国预报短时天气及突发性灾害的能力。     

基于卡尔曼滤波器的传像光纤束位置搜索

为获取超高分辨率图像,设计了一种入端为线阵排列、出端为面阵排列的传像光纤束.利用该光纤束的成像系统在合成目标图像时,需要建立光纤束出端、入端位置坐标表.介绍了一种基于卡尔曼滤波器的算法,对出端光纤位置逐一搜索;搜索光纤位置时区分层内、层间设置不同初始步长,按均方误差最小原则对搜索步长进行修正.算法采用了比对终止边界、标定已搜索光纤两种稳健性措施,‘Z’字型搜索路径提高了算法效率.实验结果表明,搜索算法得到的位置坐标表准确标定光纤位置,提取光纤束耦合的信息还原了目标图像.     

跟踪型RDC载波相位误差和输入噪声的分析及应用

跟踪型轴角转换器(Resolver-to-digital Converter,RDC)被广泛应用于高速精密角度测量。首先介绍了这种方案的测量原理,总结了以往误差分析的结论,指出了其在工程应用中的不足。然后对载波相位角失配进行了误差分析,获得了误差表达式。并根据锁定放大的原理,量化了输入噪声误差的分析方法,给出了信号调理电路的最大允许增益的估算方法。分析方法及结果对基于追踪型RDC的高速精密测角系统的工程实践具有重要的意义。     

三轴稳定静止气象卫星成像仪二维光机扫描成像特性分析

对三轴稳定静止气象卫星成像仪二维驱动下的摆动平面镜、摆动４５°镜两种扫描形式的成像特点进行比较分析,给出了不同扫描模式下的光轴扫描轨迹和像旋转计算公式,以及机械扫描与光学扫描角度关系     

FY-4辐射计红外图像的仿真技术方法研究

研究了FY-4辐射计红外图像的仿真技术方法.考虑地表经纬度、海拔高度、地表区域类型、大气辐射传输等因素的影响,建立了地表区域温度模型和红外辐射亮度模型,计算得到FY-4辐射计接收的地球表面红外辐射亮度分布;研究辐射计成像中几何畸变的空间响应特性,建立空间转换模型,模拟生成了符合FY-4辐射计空间分辨率指标的红外视场图像.结果表明,仿真生成的红外图像效果逼真,可用于FY-4辐射计技术指标的验证和成像效果的评价.     

消除FY-4辐射计图像旋转的方法研究

根据FY-4辐射计的扫描方式,分析了产生图像旋转的因素及其特点,推导出了像旋角度和图像偏移的计算公式.利用此两项公式计算出图像在东西方向、南北方向的最大偏移,且以此为据,提出了一种简单而有效的消旋方法.此方法相对传统的消旋法有众多优点,特别是在不需要增加额外设备这一点上,可以保证本消旋法不会对整个辐射计的可靠性造成影响.最后,通过图像处理的手段对本消旋法进行了验证,其消旋效果较为明显.