国家自然科学基金(61201376)
- 作品数：23 被引量：128H指数：8
- 相关作者：曹剑中周祚峰郭惠楠王华杨洪涛更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学空军工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金中国科学院西部之光基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信理学航空宇航科学技术更多>>
- 高分辨率高空相机光机系统的热设计被引量：3
- 2015年
- 在极端低温情况下，为保证高空相机镜头光学系统温度满足设计要求，结合被动热控和主动热控进行相机光机系统的热设计．以聚酰亚胺为隔热材料进行被动热控，增大相机内部与外界的热阻，减弱外界低温环境对镜头温度的影响．采用电加热膜加热对相机镜头进行主动热控，在WorkBench有限元软件中建立镜头和窗口组件的传热模型，分析载荷构成，加载加热功率载荷、热对流载荷和热辐射载荷，进行稳态热分析．结果表明，在六个加热区，当加热功率分别为12、17、22、17、10、13W时，相机光学系统的温度控制在18℃～22℃范围内，满足热控设计要求．
- 史魁杨洪涛陈卫宁范哲源张高鹏武登山
- 关键词：热设计
- 基于时域矩匹配的红外图像自适应非均匀性校正被引量：9
- 2015年
- 非制冷红外焦平面阵列的响应非均匀性通常表现出与条带噪声相类似的特性。基于场景的校正算法是提高图像质量,补偿响应特性漂移的有效措施。在深入研究矩匹配理论的基础之上,提出了一种新的时域矩匹配非均匀性校正方法。利用相邻帧矩匹配后的图像对场景的变化列进行估计,并在时间域对校正参数进行自适应更新。利用真实的红外图像序列验证了该算法在收敛速度和去鬼影方面的优越性和有效性。
- 冷寒冰易波谢庆胜唐利孬宫振东
- 关键词：图像处理红外焦平面阵列非均匀性校正
- 改进粒子群优化在稳定平台多空间分析模型的应用被引量：5
- 2015年
- 常规伺服系统根据电机轴系转动进行模型分析,以轴系所在的基座空间作为参照系。稳定平台的被控量以惯性空间作为参照系,因此不适合用常规伺服系统模型来建模。针对稳定平台的多参照系问题,文章采用以惯性空间作为电机轴系转动参照系的多空间分析模型,并将改进粒子群算法应用于该模型。粒子群算法作为一种群智能算法,广泛应用于参数优化。文中通过惯性权重改进和越界改进,利用改进后的粒子群算法进行稳定平台PID参数的优化和整定。通过仿真和硬件实验平台验证,结果表明:在稳定平台多空间分析模型基础之上,采用改进粒子群算法优化后的PID控制器可以使稳定平台有更高的稳定精度、更好的鲁棒性,有效地隔离了外部的震动和干扰。
- 范新明曹剑中杨洪涛王华伟杨磊廖加文王华雷杨杰
- 关键词：粒子群优化光电吊舱
- 基于多尺度时域矩匹配的自适应非均匀性校正算法（英文）
- 2015年
- 非制冷红外焦平面阵列的固定图案噪声具有与条带噪声相类似的特性.通过对矩匹配算法和时域高通滤波算法的研究,提出了一种多尺度时域矩匹配非均匀性校正算法.首先利用高斯金字塔对相邻帧待校正图像进行全局运动估计,然后对各尺度的高斯金字塔和拉普拉斯金字塔分别进行时域矩匹配.对真实红外图像序列的实验结果表明,该算法在提高收敛速度的同时可有效减少鬼影现象的出现.
- 冷寒冰胡炳樑周祚峰唐利孬张建闫阿奇
- 关键词：非均匀性校正拉普拉斯金字塔鬼影
- 改进的基于积分时间定标的红外焦平面阵列非均匀性校正算法(英文)被引量：1
- 2014年
- 红外焦平面阵列各探测元响应的非均匀性降低了图像的质量和温度分辨率,定标类和场景类校正算法为解决该问题提供了可行的途径.传统的基于黑体定标的校正算法由于其简单有效而被广泛使用,但是其缺点在于依赖黑体及其相关控温装置.本文提出了一种改进的基于积分时间定标的两级校正算法.在保持入射辐射不变的情况下,首先通过改变积分时间得到系列响应数据,然后利用最小二乘法估计出两点校正所需的初始校正系数,并对不同积分时间下的响应数据进行初校正,最后估计出一点校正系数.实验结果证明该方法具有计算量小、校正准确度高的优点,可取得优良的校正效果,并易于在硬件平台中实现.
- 冷寒冰周祚峰易波张建闫阿奇王浩曹剑中
- 关键词：非均匀性校正积分时间红外焦平面阵列
- 基于贝叶斯估计的IRFPA自适应非均匀性校正被引量：6
- 2014年
- 针对长时间工作后红外焦平面阵列(IRFPA)响应特性发生漂移,图像质量下降的问题,分析了两点校正(TPC)后残留非均匀噪声的特性,在TPC的基础上提出了一种自适应非均匀性校正方法。将两点校正后的图像进行小波分解,利用贝叶斯阈值逐点进行信号方差和噪声方差的估计,计算出残留非均匀噪声并加以去除。实验结果表明,该算法可以有效去除残留非均匀噪声,避免因红外焦平面阵列响应特性漂移而导致的图像降质。
- 冷寒冰谢庆胜刘伟易波唐利孬张建
- 关键词：成像系统红外焦平面阵列非均匀性校正
- 基于Tao立体匹配框架的全局优化算法
- 2014年
- 传统的基于全局优化的立体匹配算法计算复杂度较高,在遮挡和视差不连续区域具有较差的匹配精度。提出了基于Tao立体匹配框架的全局优化算法。首先采用高效的局部算法获取初始匹配视差;然后对得到的视差值进行可信度检测,利用可信像素点和视差平面假设使用具有鲁棒性的低复杂度算法修正不可信任像素视差值;最后改进置信度传播算法,使其能够自适应地停止收敛节点的消息传播,并对经修正的初始匹配进行优化,提高弱纹理区域匹配准确度。实验结果表明,文中算法有效地降低整体误匹配率,改善了视差不连续及遮挡区域的匹配精度;同时,降低了算法整体复杂度,兼顾了速度,具有一定的实用性。
- 祁敏曹剑中周祚峰高博郭惠楠杨磊
- 关键词：图像分割全局优化置信度传播
- 基于FPGA的大视场图像实时拼接技术的研究与实现被引量：14
- 2015年
- 鉴于目前普遍采用软件方法获得大视场视频图像操作不便且实时性受限的缺陷,研究并设计了一种基于FPGA的可编程技术来实现多个摄像头视频数据实时拼接的大视场成像系统。系统通过APTINA公司的彩色CMOS图像传感器MT9M034获取原始视频图像信息,以Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA为核心完成视频数据的实时采集、缓存、拼接及传输。图像拼接部分首先对原始图像进行亮度差异自动调节的预处理以提高整体的拼接效果,然后利用相位相关法完成相对平移量信息检测,对原始图像进行配准,最后采用线性加权融合算法对相邻两幅图像的重合区域进行融合处理,使拼接之后的大视场图像达到渐进渐出平滑过渡的效果。实验结果表明,该成像系统简单可靠,有效地增大了可观测视场,经过拼接处理之后的大视场视频图像清晰度高、实时性强,具有一定的代表性和实用性。
- 杨磊任龙刘庆王华周祚峰曹剑中
- 关键词：FPGA相位相关
- 高动态范围数字相机sRGB色彩空间颜色管理被引量：8
- 2014年
- 数字成像设备在传输、显示图像时需要进行设备的特性化处理,该过程是设备颜色管理中的重要环节。为了保证输出图像的色彩复现能力,高动态范围数字相机需要根据设备自身特性进行特性化。现有特性化过程一般针对8位数字相机,并且转换矩阵的标定较为复杂,容易产生系统误差,矩阵精度易受影响。针对上述问题,提出了一种高动态范围彩色数字相机颜色管理方法,利用相机输出图像与被摄目标的色彩属性建立了RGB色彩空间到CIE1931 XYZ色彩空间的映射关系,并采用最小二乘拟合法对映射矩阵进行标定,最终将相机的RGB色彩空间转换至s RGB标准色彩空间,解决了高动态相机的特性化问题。实验证明,该方法操作简单,设备通用性较强,拟合均方误差优于0.08,具有较好的鲁棒性。
- 郭惠楠曹剑中王华张建杨洪涛
- 关键词：机器视觉高动态范围颜色管理数字相机
- 采用光流估计的数字相机自动对焦算法被引量：5
- 2013年
- 自动对焦技术对于数字相机至关重要,它是获取清晰图像的重要手段。针对复杂环境下多目标场景图像,提出了一种基于光流场估计的自动对焦算法。通过计算输入图像序列的光流场,对场景中的运动目标进行检测,根据目标运动属性准确判断出感兴趣目标。改进了Brenner清晰度评价方法,利用目标的二维边缘梯度信息建立评价函数,并且通过非线性增益提高评价函数的灵敏度,减小了噪声对评价值的影响。实验证明,该算法能够在主辅目标景深比达50倍的情况下分辨出感兴趣主目标,并在方差为0.02的随机噪声干扰下能有效地评价图像的清晰度;此算法将Brenner等评价函数的峰值稳定余量提高了1至4倍,对于不同图像具有良好的鲁棒性,易于硬件实现。
- 郭惠楠曹剑中周祚峰董小坤刘庆马楠
- 关键词：光学工程自动对焦光流清晰度评价数字相机
