孙崇尚
- 作品数：9 被引量：52H指数：5
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术一般工业技术电子电信更多>>
- 航空相机扫描像移片上补偿技术被引量：8
- 2015年
- 查打一体化是当前航空相机的一个主要发展方向,其中一项关键技术为扫描像移的动态、高精度补偿。基于面阵探测器的时间延迟积分(TDI)扫描像移补偿方式相比于光机式的像移补偿方式具有天然的优势,然而当前的面阵探测器TDI像移补偿精度是像素级的,进一步提高查打一体化相机分辨率遇到了瓶颈。针对于此本文首先介绍了查打一体化航空相机工作原理,然后针对帧转移CCD的特性建立了电荷行间转移的数学模型与电荷转移像移的调制传递函数模型,在此基础上提出了一种查打一体化航空相机扫描像移的片上补偿方法,采用该方法可将相位面阵TDI CCD的像移补偿精度提高至1/2像元。最后搭建了实验平台并给出了二、三、四相位面阵TDI CCD电荷转移像移对遥感图像质量的影响,同时也证明了提出的方法能够显著提高图像质量。
- 匡海鹏王德江孙崇尚
- 关键词：调制传递函数
- 正弦振动对航空相机成像影响的分析与验证被引量：2
- 2014年
- 航空相机拍照时,由于受到振动影响成像分辨率会降低。采用动态调制传递函数研究正弦振动对成像的影响,通过基于空间域的计算方法对高频和低频振动的调制传递函数(MTF)进行了分析,指出了曝光时间不等于振动周期整数倍的一般情况时,高频振动对成像质量的影响也具有随机性,但没有低频振动的随机性明显。采用快速反射镜作为振动源进行成像实验,对获得的振动图像使用小波变换提取图像的高频信息。实验中将曝光时间设定为20ms,振动频率为50Hz时,高频信息波动范围仅为0.0582×104,可以认为基本没有波动。当振动频率为15Hz时,波动范围为0.6233×104,随机性很明显,而振动频率为65Hz时,波动范围为0.1245×104,随机性不明显。通过高频信息与MTF的对应关系,实验证明了理论分析的正确性。在理论分析和实验的基础上,总结了正弦振动对成像影响的普遍性结论。该结论可用于分析成像系统光机结构设计,也可应用于图像去模糊,具有一定的意义。
- 孙崇尚丁亚林王德江黄厚田田大鹏姚园
- 关键词：成像系统航空相机正弦振动调制传递函数
- 航空相机像旋补偿双向控制中的内环补偿器设计被引量：3
- 2017年
- 为解决航空相机摆扫成像过程中存在的像旋问题,采用四通道双向控制系统对像旋进行补偿。在系统中,基于鲁棒内环补偿器结构进行了内环补偿器设计。首先利用H∞混合灵敏度优化方法求解鲁棒内环补偿器中的鲁棒控制器,再结合参考模型确定系统的滤波器,进而得到系统化设计的内环补偿器。保证系统鲁棒稳定性的同时尽可能提高干扰抑制性能,进而在两者间折衷提高双向控制像旋补偿精度。实验结果显示,本方法能够有效抑制等效干扰的影响,提高消旋补偿的精度。动态扫描下位置补偿误差的最大值和均方根分别为(1.81×10^(-3))°、(5.224 74×10^(-4))°,与传统设计相比,补偿误差分别减小了41.99%、41.73%,提高了四通道双向控制系统的像旋补偿精度。
- 刘超丁亚林田大鹏杜言鲁孙崇尚
- 关键词：自动控制技术航空相机
- 基于计算成像的宽视场高分辨相机研究进展被引量：5
- 2013年
- 宽视场高分辨成像在航空侦察、地形测绘和安全监控等领域有广泛的应用。主要从光学设计角度归纳总结了实现宽视场高分辨成像的技术难点,阐述了透镜系统的比例法则。将比例法则推广到计算成像领域,证明计算成像的方法可以在更小的相机尺寸时获得更高的分辨率。在此基础上,重点阐述了一种可行的宽视场高分辨成像的实现途径:同心多尺度光学系统的设计方法。介绍了当前研制成功的基于同心多尺度理论的宽幅相机,并对它们的性能进行了分析比较,讨论了同心多尺度相机面临的技术挑战。
- 孙崇尚丁亚林王德江
- 关键词：成像系统像差
- 航空相机像旋动态调制传递函数分析与研究被引量：8
- 2017年
- 航空相机在采用旋转扫描反射镜成像过程中存在像面旋转,会导致图像模糊,成像质量下降,必须采用像旋补偿机构进行补偿。目前,通过人眼观察图像模糊程度和电机同步控制精度评价像旋补偿精度,都不能客观准确评价系统成像质量。为建立航空相机成像质量与像旋补偿系统其他指标之间的直接关系,提出基于极坐标系的动态调制传递函数(MTF),并提出基于倾斜刃边法与模糊路径法相结合的方法测量航空相机旋转像移动态MTF。设计扇形靶标旋转动态成像实验,利用旋转动态MTF和倾斜刃边法得到图像动态MTF计算值,并基于图像模糊路径测量转台转动时图像动态MTF测量值。实验结果表明,转台以20~300(°)/s匀速转动时,空间频率在旋转动态MTF到达第一个零点频率前,动态MTF计算值和测量值曲线近似重合,验证了旋转动态MTF的正确性;空间频率在小于0.7零点频率范围内,两动态MTF曲线相对误差最大值和均值分别小于6%,2%,进而证明了测量方法的准确性。
- 刘超丁亚林田大鹏杜言鲁孙崇尚
- 关键词：成像系统航空相机调制传递函数
- H.264/AVC码率控制中初始量化参数的估计被引量：5
- 2014年
- 由于H.264/AVC采用的码率控制模型忽略了视频特性对初始帧量化参数(Initial Quantization Parameter,QP0)选择的影响,本文提出了一种新的基于视频特性的QP0估计算法来提高H.264/AVC的码率控制精度。首先,分析影响QP0的视频特性,包括每像素比特数(bpp)、视频序列的复杂度和图像组(GOP)长度;然后,通过大量的测试仿真建立了QP0与bpp和视频序列复杂度之间的函数关系;最后,结合GOP长度对QP0的影响,修正了QP0模型。实验结果表明:相比JM12.2中的算法,提出的算法使四分之一通用中间格式(QCIF)和通用中间格式序列重建帧的平均峰值信噪比(PSNR)分别提高了0.185dB和0.144dB;码率控制误差的控制幅度分别提高了37.3%和11.2%;序列中每帧图像间的质量波动均降低了约50%。该方法在提高重建帧质量的同时,大幅度降低了码率控制误差,有效地抑制了序列间每帧图像的质量波动,获得了更优质、平稳的编码视频流,并能很好地适应不同特性的视频序列。
- 赵春蕾戴明孙丽娜孙乐孙崇尚张晶冯磊
- 关键词：H.264/AVC码率控制
- 国外航空侦察相机的发展情况被引量：7
- 2013年
- 航空侦察相机作为获取战时情报的重要工具,一直是国内外研究的重点。本文介绍了国外当前基于线阵CCD、面阵CCD以及红外传感器的先进航空侦察相机的基本情况和具体应用情况。从中总结了国外航空侦察相机的发展方向:航空相机将从可见光相机向双波段相机、多光谱、超光谱相机发展,集成先进的航空吊舱形成模块化、通用化的综合航空侦察系统。
- 李波孙崇尚田大鹏王昱棠黄厚田
- 关键词：CCD相机
- 像移对长焦距高分辨率航空相机检调焦精度影响的分析被引量：10
- 2015年
- 应用图像法对长焦距高分辨率航空相机实时检调焦过程中,由于外界环境因素的影响使得系统产生像移,调焦精度降低。当前对于由相对运动引起的像移和调焦精度两者的之间关系没有通用性的理论和确切的研究。从理论上分析了高分辨率航空图像线性像移和抖动像移的模型,给出了像移模型对评价函数的影响,得到像移与调焦曲线极大值呈负相关的关系。图像的像移量越大,调焦函数曲线的最大值下降越显著。利用二次函数拟合的方法获得离散评价函数点的拟合曲线,曲线最高点即对应调焦的最优对焦位置。搭建了动基座检调焦实验平台,实验结果表明当平台引起的图像像移量由1 pixel增加至5 pixel时,评价函数曲线的最大值由95.95%下降到87.64%。应用拟合曲线的方法得到的最佳对焦位置在系统半焦深范围之内,满足高分辨率航空相机调焦精度的要求,同时证明了像移理论分析的正确性。
- 孟繁浩丁亚林王德江修吉宏许永森马天翔孙崇尚
- 关键词：成像系统航空相机像移
- 基于倾斜刃边法航空相机像移的调制传递函数测量被引量：10
- 2014年
- 由于航空相机拍照时存在像移,会导致成像质量下降,因此在航空相机中必须有像移补偿机构。目前一般采用主观判据,即通过人眼判别是否存在像移以及像移量的大小,来评价像移补偿系统的性能是否达到设计要求。主观判据受人的主观性影响较大,而且只能定性评价。为了建立航空相机成像质量与像移补偿系统其他指标之间的直接关系,提出使用倾斜刃边法测量航空相机像移的调制传递函数(MTF)。设计了相应的实验,实验中通过转台的转动模拟航空相机的扫描像移,分别通过倾斜刃边法测量像移的MTF和通过理论模型计算像移的MTF。实验结果表明,在空间频率为0.10cycle/pixel时,转台以3、5、8°/s转动时,两种方法得到的MTF之间的误差百分比分别为0.77%、1.15%、4.91%,进而证明了该方法的有效性。
- 孙崇尚王琦丁亚林王德江孟繁浩张雷
- 关键词：成像系统航空相机像移调制传递函数
