一种基于共线特征点的线阵相机内参标定方法

提出一种利用共线的标定特征点确定线阵相机内参的方法。所有标定特征点均在线阵相机的视平面内。首先,标定过程中对标定特征点逐一成像,直接得到标定特征点和其对应像点,解决了空间标定点与像点的对应问题;其次,通过数学建模得到线阵相机的成像模型,联立多个位置处的成像模型解算出相机内参;最后,对影响线阵相机标定的因素进行分析及实验验证。理论分析和实验结果表明,文中的线阵相机标定方法简单灵活,无需制作精密的靶标,可获得大量标定点,提高了线阵相机标定的准确性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.37 pixel。     

火花通道长度对激光触发开关特性的影响

利用超高速相机,在曝光时间100 ns时,对不同能量下激光在氮气气体开关中形成的火花通道进行拍照,得到了不同焦距下激光波长266 nm时激光火花通道长度与激光能量的关系。开展了激光触发气体火花开关的实验研究,激光触发开关延时、抖动随激光能量的增加而减小。将火花通道长度与激光触发开关的特性进行了分析,气体开关的抖动随着激光火花通道长度的增加而减小,当火花通道沿电极间轴向长度达到开关电极间距40%时,开关的抖动为亚ns量级。     

离轴三反测绘相机调焦机构的设计

针对测绘相机对相机成像质量和内方位元素稳定性的要求,在分析3种调焦方式特点的基础上,确定了符合离轴三反测绘相机需要的调焦方式。设计了滚珠丝杠驱动的直线导轨式调焦机构,计算得到调焦机构的灵敏度为0.2μm。对该调焦机构进行了精度检测和试验验证,结果显示其指向精度〈2″,定位精度〈3μm。得到的结果表明：该空间调焦机构具有结构紧凑、刚度高、位移精度好等特点,能够满足离轴三反测绘相机的调焦要求。     

基于地面垂直目标的摄像机标定

提出一种墓于垂直地面目标的相机标定方法,借助人体在摄像机视场中站立的4～5个位置,得到垂直消失点和水平消失线.同时考虑到两者对整个算法的重要性以及对噪声的敏感性,提出了一种优化算法.最后,给出了摄像机视场中人体最佳位置分布和最佳数目.模拟仿真和实际图像测试均可表明该算法的稳健性和有效性.     

基于多帧相关算法的稀布阵雷达目标航迹检测

为提高稀布阵脉冲孔径雷达探测能力和小目标的发现概率,采用降低信号处理门限的方法,致使虚警概率高。常规方法难以完成目标航迹检测,需要通过TBD处理来完成目标检测。文中给出了基于多帧相关的TBD算法,利用目标的运动特性,通过对多帧数据的帧间相关处理,沿目标轨迹累积能量,从而提高信噪比,实现了在高虚警环境下的目标航迹检测。     

CMOS图像传感器及其应用

CMOS图像传感器是近年来市场上出现的一种新的摄像器件,文中对CMOS图像传感器与CCD图像传感器作了比较,分析了CMOS像传感器的工作原理及其优越的性能,提供了CMOS像传感器的应用实例。CMOS成像器在红外成像领域具有广阔的应用前景。     

地磁坐标系下变姿态空间相机的外热流计算

为了提供准确的空间相机外热流数据,提出一种在地磁坐标系下进行频繁姿态变换的空间相机瞬态外热流计算方法。首先,确定了在J2000坐标系下太阳地球的相对位置及太阳辐照强度;其次,计算相机不同位置的地磁纬度,并采用二分法得到相机在轨运行时进出高磁纬地区(|L|60)的轨道时间;然后,依据其地磁纬度,确定相机不同时刻下的在轨姿态。最后,采用蒙特卡洛法(MCM)计算相机的各环境映射面的轨道视角系数,进而得出整轨周期内各环境映射面接受的瞬时外热流。此方法与IDEAS/TMG软件的外热流结果能够较好的吻合。与姿态稳定的相机相比,空间相机姿态频繁变化会导致外热流数值的明显波动。尤其是入光口所在的+Z面,其波动范围为0~1 245.4 W/m2。     

CCD摄像机大视场光学镜头的设计

为提高CCD摄像机的成像质量，同时使镜头结构紧凑、小型化，在大视场光学镜头的设计中，引入标准二次曲面和偶次非球面。根据初级像差理论，分析了非球面的位置、初始结构参数的求解规律。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化，给出工作波长为0.4～0.7μm、全视场角为80°，相对孔径为1∶1.5的镜头设计实例。该镜头由7块镜片组成，包括一个标准二次曲面和两个8次方非球面；在40lp/mm空间频率处的MTF值超过0.85，全视场畸变小于3％，像质优良     

基于边缘特征的异质图像目标配准方法

目标检测作为计算机视觉的重要研究课题,在视频监控和智能导航方面有重要应用.图像配准技术是刚体目标检测方法之一.异质图像间目标的纹理差异极大,为此,对于目标的可见光俯视图像与机载红外摄像机观测异质图像,通过研究基于边缘特征的配准技术,实现对地面平面目标的配准检测.笔者首先通过建立机载运动摄像机空间模型,解决了红外观测图像的视角变换问题,将其换到与参考图像一致的视角,提出一种新颖的基于稳定区域轮廓合成的边缘提取方法,更好地控制异质图像的边缘提取效果,边缘特征匹配是在距离变换的基础上实现的,提出了一种基于稳定区域距离图像互相关的匹配度量准则.实验表明,算法能有效地实现异质图像间的目标配准检测.     

遥感相机自动检焦技术研究

将基于图像处理的自动检焦技术应用于线阵CCD推扫成像的空间遥感相机中。图像法检焦的关键在于对焦评价函数的选取。通常对焦评价函数是在摄影目标不变的情况下得出的,而推扫成像的线阵CCD相机在任意时刻所拍摄的景物都是不同的,这就给对焦评价函数的选取增加了难度。用功率谱的方法对任意景物在空间频域进行分析表明,功率谱对于自然景物具有一定的不变性。由此建立了基于功率谱的对焦评价函数,采用小波去噪与亮度归一化相结合的图像预处理技术有效地去除了图像噪声和亮度变化对对焦精度的影响。通过对功率谱评价函数进行加权处理,提高了对焦评价函数曲线的灵敏度。仿真实验表明了所构造的对焦评价函数是可行的。