吉林省科技发展计划基金(20130101028jc)
- 作品数：8 被引量：54H指数：6
- 相关作者：武星星刘金国张博研周怀得任建伟更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学长春理工大学更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 基于EMCCD和CMOS的天基微光成像（英文）被引量：8
- 2016年
- 电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)利用电荷雪崩机制可以实现低于1e-的读出噪声,适用于微光成像。随着背照式CMOS成像探测器技术的发展,具有高量子效率和低于1.5e-读出噪声的CMOS成像探测器已中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制成功。针对天基微光成像的需求,分别构建了基于EMCCD CCD201的天基微光相机和基于CMOS的天基微光相机,并建立了系统的噪声模型。对基于EMCCD的天基微光相机和基于CMOS的天基微光相机的微光探测性能和工作机理进行了对比分析。分析结果表明:当采用凝视成像模式,积分时间为2 s,相机入瞳辐亮度为10-9W·cm-2·sr-1·μm-1时,基于EMCCD的天基微光相机在焦面温度为20℃的条件下的信噪比为23.78,相同条件下基于CMOS的天基微光相机的信噪比为27.42。当采用制冷系统将焦面温度降低至-20℃时,基于EMCCD的天基微光相机的信噪比提高到27.533,而基于CMOS的天基微光相机的信噪比提高到27.79。
- 武星星刘金国周怀得张博研
- 关键词：空间相机微光EMCCDCMOS
- 基于地球椭球的离轴式双线阵相机像移补偿被引量：3
- 2014年
- 离轴反射式双线阵立体测绘相机的视轴和光轴分离,由于地球为椭球体,视轴和光轴对应的地物点的距离随星下点与升交点的地心角而变化。而成像传感器与光轴垂直,对视轴对应的地物点成像,这些因素导致离轴反射式双线阵立体测绘相机的像移速度和偏流角随离轴角等变化。在对离轴反射式空间相机的成像原理进行分析的基础上建立其等效简化模型,推导了基于地球椭球的离轴反射式双线阵立体测绘相机的像移速度和偏流角计算公式。并以某离轴反射式双线阵立体测绘相机为例,对正视相机和后视相机统一调整行周期与偏流角对成像质量的影响进行分析。分析结果表明,以调制传递函数下降不超过5%为约束,当积分级数大于4时应分别调整正视相机和后视相机的行周期。统一调整偏流角时应以正视相机和后视相机偏流角的均值为准,积分级数应取89以内。
- 武星星刘金国孔德柱张立平龙科慧
- 关键词：地球椭球离轴像移调制传递函数
- 基于多视场星敏感器的姿态确定方法被引量：7
- 2015年
- 星敏感器是目前航天器姿态测量精度最高的器件,与传统的单视场星敏感器相比,多视场星敏感器可以实现三轴同样高精度的姿态测量,提高姿态测量精度;针对单视场星敏感器姿态确定问题,推导了以最小代价函数为指标的QUEST姿态确定算法;对于多视场星敏感器,通过坐标变换方法将多个视场的导航星矢量转换到同一视场中,再利用QUEST算法得到航天器姿态;最后仿真结果表明,坐标变换后进行姿态确定得到的姿态数据与单个视场所得的姿态数据相同,验证了方法的正确性。
- 曾芬刘金国左洋武星星陈佳豫
- 关键词：星敏感器
- 制冷对电子倍增CCD相机成像质量的影响
- 电子倍增CCD相机的读出噪声降低到1e-以下后,暗电流噪声成为电子倍增CCD相机的主要噪声源。由于制冷可以显著降低电子倍增CCD的暗电流噪声,因而其成为影响电子倍增CCD相机成像质量的重要因素。本文在分析比较不同制冷系统...
- 武星星刘金国周怀得徐东张博研
- 关键词：制冷空间相机电子倍增CCD成像质量
- 文献传递
- 空间相机平台时间同步误差分析与改进研究被引量：1
- 2014年
- 时间同步误差是影响空间相机平面定位精度的重要因素,为了提高系统的可靠性,在星基导航授时失效时需要使用航天器的平台时间进行时间同步;详述了使用航天器平台时间进行时间同步的原理,在分析使用航天器平台时间进行时间同步时相机时间同步误差的各种影响因素的基础上,建立了平台时间同步误差模型;提出了减小航天器数管计算机和相机主控制器对平台时标转发延迟误差、采用低频差晶振、减小关中断时间、减小中断服务程序执行时间、缩短行同步计数器的查询周期等软件和硬件改进方法;最后通过实验对比了使用GPS高精度时间和使用航天器平台时间进行同步时所能达到的时间同步精度;实验结果表明,经过改进后使用航天器平台时间进行时间同步时,相机时间同步误差绝对值≤3.34ms,满足技术指标要求。
- 魏君成武星星刘金国周怀得
- 关键词：空间相机时间同步
- 基于地球椭球的空间相机侧摆摄影像移补偿被引量：12
- 2014年
- 高分辨率空间相机采用侧摆摄影模式来提高时间分辨率,而地球椭球等因素会使空间相机在侧摆摄影时不同视场位置的像移速度和偏流角不同。针对这一问题,推导了基于地球椭球的空间相机在侧摆摄影时不同视场位置的像移速度和偏流角计算公式。以某立体测绘卫星上携带的高分辨率相机为例,分析了侧摆摄影时统一和分片调整行周期与偏流角对调制传递函数的影响。分析和在轨测试实验表明,以传递函数下降5%为约束,侧摆10°摄影时,若积分级数大于22级,则应分片调整行周期。和统一调整行周期相比,积分级数为32级时,分片调整行周期沿轨方向的传递函数下降从10.28%减少到0.11%。而积分级数固定为16级时,统一调整行周期时的侧摆角不应超过13.2°。
- 武星星刘金国
- 关键词：空间相机像移地球椭球调制传递函数
- Quickbird遥感影像的车辆自动检测与运动参数估计被引量：6
- 2015年
- 遥感图像的车辆目标提取与运动参数估计在交通管理、战场态势分析等领域具有广阔的应用前景,但目前相关算法均需要人工参与或借助GIS信息,针对上述问题提出了一种基于计算机视觉的全自动车辆检测与运动参数估计算法。分析了Quickbird全色与多光谱传感器的焦平面结构特征以及该结构造成的"鬼影"现象;针对全色与多光谱遥感影像的分辨率高、光谱信息丰富的特点,利用植被指数归一化、图像分割、形态学灰度重建等图像处理过程,实现了全色图像中运动车辆的自动检测,在此基础上检测低分辨率的多光谱图像中的目标。利用全色与多光谱图像的成像时间差估计运动参数。在Quickbird遥感影像的验证实验中充分证明了算法的可行性与正确性。
- 张博研李广泽武星星
- 关键词：全色图像多光谱图像车辆检测运动参数估计形态学重建
- 基于光照条件的空间相机增益在轨自动调整被引量：7
- 2014年
- 空间相机摄影过程中,通常采用较小的固定增益以避免图像饱和,导致获取的图像存在整体偏暗、图像层次不丰富等问题。提出一种基于光照条件的空间相机增益在轨自动调整方法,根据当前的航天器位置和时间等实时计算星下点处的太阳天顶角,通过非线性拟合建立太阳天顶角与对目标最大反射率对应的地物成像时相机入瞳辐亮度之间的函数关系,进而完成对增益的实时计算和调整。与卫星工具包(STK)仿真和MODTRAN计算结果的对比实验表明,在太阳天顶角取[20°,70°]时辐亮度拟合误差小于等于0.3 W/(m2·sr),相对误差小于等于2.2%。计算和仿真得到太阳天顶角之差约为0.39°(3σ)。在轨成像实验结果表明,太阳天顶角为62.5°时增益调整后图像灰度层次从98提高到183,信息熵提高约19.2%,图像灰度层次更加丰富,使目标更容易辨识。
- 武星星刘金国周怀得张博研
- 关键词：遥感空间相机增益
- 测绘一号卫星相机的光谱和辐射定标被引量：10
- 2015年
- 对测绘一号卫星相机的各个光谱通道进行了光谱定标和辐射定标以验证其光谱辐射性能是否达到设计指标要求。进行光谱定标时,利用单色仪分光谱扫描波长提供准直单色辐射照明,同时同步采集定标图像数据;然后将图像灰度值与已经过校准的参考标准探测器的输出进行比对和数据处理,得到相机各个谱段的相对光谱响应函数曲线,从而进一步获得各项光谱特性参量。辐射定标时,采用近距离面源法充满相机的孔径和视场进行端对端的绝对和相对辐射定标。星上内定标则采用经老炼和筛选过的发光二极管(LED)作为星上定标光源,对焦平面阵列探测器及其成像电路的状态和辐射响应性能变化进行在轨监测,在必要的情况下予以校正。定标结果显示:测绘一号卫星相机的各项光谱和辐射性能均达到了设计指标要求,经过相对辐射校正后响应非均匀性由1.93%下降到0.22%,相机全色谱段信噪比超过90倍,多光谱各通道信噪比优于180倍;发射后在轨星上内定标数据与发射前实验室测试结果的比对显示相机的辐射响应性能未发生明显变化,暂时无须校正。
- 万志李葆勇刘则洵刘洪兴任建伟
- 关键词：测绘相机光谱定标辐射定标
