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光学遥感器成像品质的主被动提升技术被引量：3: 2013年; 空间相机是基于卫星平台实现远距离遥感成像的重要光学遥感器,其成像品质会受到众多因素的影响。首先,由于平台本身在姿态稳定度和指向控制精度方面存在不足,飞轮转动、制冷剂及推进剂的喷溅、天体引力、振动噪声等均会带来高、低频振动,从而使空间相机在推扫成像中出现非正常的像移、光轴抖动,导致运动模糊和离焦模糊。其次,分辨率要求的提高会导致系统口径的增大或者采用拼接方式获得等效的大口径,然而无论是单一大口径系统或者拼接镜系统,其光机结构的状态对平台工况比较敏感。光机结构状态的变化可以间接的由系统出瞳波像差反应出来,并使波像差偏离理想值,导致无法实现衍射受限成像,引起成像品质的降低。因此,该文针对上述两个方面的内容,围绕提高空间光学相机在轨成像品质所应该采取的技术途径进行了探讨,并给出了建议,对于高分辨率光学遥感器的设计有一定的参考价值。; 樊学武赵惠易红伟; 关键词：成像品质波前畸变空间相机

基于ICCD的微光图像增强算法研究: 2014年; 微光成像技术的核心在于采用不同于传统电荷耦合器件（CCD）的、能够对低光照响应的增强CCD（ICCD）图像传感器来获取目标图像信息。然而，在微光成像时，较差的光照条件与极低的光辐射量将导致目标图像质量（对比度及信噪比等）与正常环境相比有较大程度的下降，从而严重限制了其应用。因此，在分析微光图像特点（低信噪比、低对比度）的基础上，为了改善微光图像的质量和分辨率，提出了一种综合的微光图像增强算法，并且通过室外成像实验证明了该算法的有效性。研究表明，当环境照度降低到0.7 lx以下水平时，该算法依然有效。; 苏宇赵惠樊学武凤良杰李爱玲; 关键词：图像处理微光图像对比度增强

基于现场可编程门阵列的联合变换相关器稳像系统研究被引量：1: 2014年; 空间推扫式时间延迟积分电荷耦合器件（TDI-CCD）相机在曝光时间内，容易因为相机焦平面与观测目标的偏移而造成图像模糊。为了获得高质量的图像数据,需要对成像系统进行稳像,而稳像的关键技术在于抑制成像平台的震动以及实时地、高精度地获取载体的运动轨迹。高速而精确地获取成像过程中载体平台的运动矢量,已经成为高分辨率成像的重点发展方向。通常获取运动矢量的方法速度较慢,无法满足实时地、准确地获取目标运动轨迹的需求，在联合变换光学相关器的图像位移矢量探测技术研究的基础之上，设计了基于现场可编程门阵列（FPGA）的联合变换相关器系统，代替基于傅里叶光学变换的联合变换相关器系统，计算精度达到了0.1 pixel。; 杨文才樊学武王锋涛易红伟; 关键词：互补金属氧化物半导体稳像联合变换相关快速傅里叶变换现场可编程门阵列

双胶合透镜法检测大相对孔径凸非球面透镜被引量：5: 2014年; 大相对孔径凸非球面的检测一直是非球面制造的难点.本文结合两片大相对孔径凸椭球面透镜的检测,提出采用同种材料胶合的检测方法,并基于该检测方法加工得到了相对孔径分别为2.7和2的两块凸椭球面透镜.经检测,两块非球面透镜检测系统的最终波像差均方根值都优于1/30λ(λ=632.8nm),在实际光学系统应用中,系统的分辨率和弥散斑大小均满足系统的指标要求.产品的使用情况验证了本文采用的同种材料胶合的检测方法在理论和实践上是可行的,与传统的光学补偿法检测大非球面度、高陡度非球面相比,本文采用的胶合透镜法极大地简化了检测系统结构,降低了系统的装调难度,是一种有效的高准确度凸非球面检测方法.; 陈钦芳马臻赵蒙方虎王虎; 关键词：光学检测非球面椭球面

天基望远镜探测器组件热电制冷系统设计与试验被引量：6: 2020年; 天基空间望远镜探测器必须采用主动制冷方式以满足其噪声抑制需求.为此,采用热电制冷为核心技术,开展了探测器热电制冷器封装设计、热电制冷器热排散系统设计、热电制冷控制系统设计,并从抑制寄生漏热、降低热电制冷器热排散路径热阻两方面进行了优化,以减小热电制冷器输入功率及辐射散热面积.根据帕尔帖效应、焦耳效应、傅里叶效应,获得了净制冷量、热端散热热阻、热端边界温度等环境特性参数与热电制冷器输入电流、电压、功率等工作特性参数间的关系,并分析了制冷热负荷、热端散热热阻与热电制冷器输入功率间的敏感度.研制了望远镜鉴定产品,并开展了真空热平衡试验.试验结果表明系统设计合理有效,能够将探测器制冷至-75℃温度水平,稳定度可达到±0.2℃.基于环境条件及热电制冷器工作参数等试验数据,对比并修正了热分析模型.研究结果可为类似空间望远镜热电制冷系统的研制提供参考和借鉴.; 杨文刚樊学武樊学武王晨洁秦德金李宝鹏凤良杰杜云飞凤良杰; 关键词：空间望远镜热电制冷热设计热平衡试验

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国家自然科学基金(61107008)