吉林省科技发展计划基金(20140520114JH)
- 作品数：12 被引量：68H指数：6
- 相关作者：许永森丁亚林徐正平乔川修吉宏更多>>
- 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中国科学院更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家自然科学基金中国科学院国防科技创新基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信理学更多>>
- 基于地理位置信息的图像配准方法及精度分析被引量：11
- 2017年
- 针对传统图像配准技术难以对海洋、沙漠、草原等特征不明显区域航空遥感图像进行配准的问题,提出了一种基于地理位置信息的航空遥感图像配准算法。依据载机定位定向系统测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解配准点在大地坐标系下的投影。利用世界大地坐标系-84坐标系定义的地球椭球模型确定匹配点的经纬度信息,将相同地理位置信息的配准点进行配准。采用蒙特卡罗法仿真分析了载机姿态位置信息及框架角位置信息对配准精度及定位精度的影响。采用实际的航空遥感图像进行实验,结果表明,在载机飞行高度低于2000m,拍摄倾斜角小于18°时,配准精度可优于3m,遥感图像中的海上控制点的定位精度优于35m。
- 乔川丁亚林许永森姚园王浩
- 关键词：遥感图像配准地理位置信息误差分析
- 正弦振动下动态调制传递函数分析与研究被引量：7
- 2015年
- 振动导致航空相机成像分辨率下降,常采用动态调制传递函数(MTF)评价振动对成像质量的影响。根据线性光学系统的传递函数理论,针对任意频率的正弦振动,提出一种基于第一类贝塞尔函数的动态MTF计算方法,并以奈奎斯特频率处动态MTF不小于0.9为条件,得出低频振动的振幅容限随频率增加而减小,高频振动的振幅容限为0.2 pixel。通过对刀口靶标进行正弦振动下动态成像实验,得出理论计算结果与实验结果间相对误差小于4.25%,相比以往相关文献的分析结果,计算精度最大可提高18.5倍,因此该方法可用于预估和评价振动环境下航空相机的成像质量,对视轴稳定系统的设计具有指导意义。
- 杜言鲁丁亚林许永森聂品
- 关键词：成像系统调制传递函数正弦振动
- 基于立体成像机载光电相机的目标定位被引量：2
- 2019年
- 受激光测距机作用距离和脉冲频率等的限制,主动测距方法无法在高空斜视远距离大区域成像模式中得以应用。针对该问题,提出了一种对同一目标区域进行多次立体成像测量的定位算法。利用机载定位系统测出平台位置、姿态信息,以及相机框架轴角信息,建立目标区域地理坐标与图像像素点间的映射关系,利用地球椭球模型求解目标初始地理信息,应用卡尔曼滤波器对数据进行自回归预测,采用蒙特卡罗法仿真分析误差对定位精度的影响。结果表明,立体成像40次后目标的定位精度优于20 m,立体成像180次后目标的定位精度优于10 m。采用飞行实验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度为9800 m、倾斜角为78°时,立体成像40次后目标的定位精度优于35 m,可满足工程应用需求。
- 刘志明张雪菲匡海鹏李清军乔川
- 关键词：立体成像卡尔曼滤波
- 高马赫航空遥感器光学窗口的光机热分析被引量：4
- 2014年
- 为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zernike多项式为接口拟合镜面变形,将计算出的Zernike拟合系数带入光学分析软件ZEMAX中进行分析;最后结合某光学系统对比分析了温度场和压力场作用下的光学系统传递函数图。通过对比结果分析可知,高马赫飞行时,窗口玻璃上产生的温度场对光学系统的传递函数的影响比窗口上的压力场大得多。结果表明,高马赫飞行中,窗口玻璃的设计应更多程度的考虑温度影响。此分析可为高马赫工况下光学窗口的设计提供一定参考。
- 王乃祥徐钰蕾惠守文李延伟姚园丁亚林
- 关键词：光学设计光学窗口热变形ZERNIKE多项式
- 头盔瞄准显示系统运动位姿的预测方法被引量：2
- 2014年
- 针对受面阵CCD相机的帧频限制而对头盔瞄准显示系统定位速度慢的问题,提出了一种基于Unscented Kalman滤波的头盔运动位姿固定超前预测方法。分析了飞行员头部的运动特点,建立了描述头盔运动位姿固定超前预测的状态空间模型,并对头盔的三维运动位姿进行固定超前预测和估计,在保证位姿测量精度的前提下,间接提高定位系统对头盔的位姿测量速度。实验结果表明,该方法在保证对头盔瞄准显示系统定位精度的前提下,可以有效地将其定位速度提高一倍。
- 孙超徐正平王德江
- 关键词：KALMAN滤波位姿
- 大角度倾斜成像航空相机对地目标定位被引量：15
- 2017年
- 针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70m,可满足工程实际需要。
- 乔川丁亚林许永森修吉宏杜言鲁
- 关键词：航空相机数字高程模型误差分析
- 数字微镜器件在光电设备中的应用被引量：7
- 2014年
- 鉴于数字微镜器件(DMD)良好的空间光调制性能,对其在光电设备中的应用及关键技术进行了深入研究。在分析DMD在数字投影系统中所能实现的最大帧频与系统结构形式、灰度级及DMD类型的关系基础上,给出了多DMD串联实现高灰度级的方案。探讨了利用DMD空间调制特性增强系统性能的具体实现方式,包括高动态范围成像、像素内目标特征检测、探测器像元几何超分辨、压缩感知及成像光谱仪等,并给出了应用过程中涉及的关键技术,如高动态范围成像中各像元曝光时间的确定、DMD微镜与探测器像元之间的几何配准、运动平台条件下探测器和目标之间相对运动以及DMD微镜填充率对系统性能的影响。各微镜角度可灵活控制、存储单元更新频率更高的DMD应用于可编程成像系统将是未来的发展方向。
- 徐正平
- 关键词：成像系统光电设备数字微镜器件空间调制
- 可编程等效异形像元的几何超分辨方法
- 2014年
- 为获得高分辨率目标图像,提出了等效异形像元几何超分辨方法。数字微镜器件(DMD)中2×2个微镜对应一个探测器像元,通过顺次控制DMD微镜编码得到4种异形像元,并采集各自状态下的目标图像,通过重建算法得到高分辨率目标图像。通过仿真实验验证了算法的有效性,并对视轴稳定误差对重建图像质量的影响进行分析。最后给出了像元尺寸、系统焦距与视轴稳定精度之间关系。实验结果表明:当探测器和目标之间不存在相对运动时,所得高分辨率图像PSNR可达53.024 3dB,相比于双线性插值方法提高了40.7%;可接受的探测器和目标之间最大相对运动量为1/10像元尺寸;当探测器像元尺寸为15μm、光学系统焦距为1 000mm时,系统对视轴稳定精度要求达到15μrad。所提出的方法可有效提高像元几何分辨率,且具有工程实现性。
- 徐正平沈宏海许永森宋玉龙
- 基于GCC的TMS320C67xx汇编指令的生成
- 2015年
- 为了克服手工编写汇编代码易于出错、难于维护等缺点,在GCC编译器的基础上生成了DSP TMS320C67xx芯片的汇编指令集。首先,研究了GCC中与机器描述相关的RTL模板,重点研究了RTL模板的组成结构及其各个部分的作用;然后,通过编写RTL模板完成了TMS320C67xx汇编指令的生成。在编写RTL模板的过程中,运用多种RTL模板编写技术实现了TMS320C67xx的指令集,同时针对实现难度较大的指令给出了解决方案。最后,对C语言源程序进行了编译,验证了TMS320C67xx所有6种类型的汇编指令都已被生成,所提方法具有一定的通用性和扩展性。
- 王浩张叶
- 关键词：GCC编译器
- S3C2440A在步进电机控制器人机交互中的应用被引量：5
- 2015年
- 为实现步进电机控制器系统升级,深入探讨了S3C2440A在步进电机控制器人机交互接口中的应用。S3C2440A内部具有专用的触摸屏接口和LCD控制器,可方便实现与触摸屏和LCD的无缝连接。在介绍步进电机控制器结构的基础上,给出了S3C2440A与触摸屏和LCD的接口电路,并对其应用程序设计进行了详细分析。通过等待中断模式和X/Y坐标连续转换模式的结合实现触摸屏触点信息的采集,并介绍了触摸屏的三点校正方法,最后给出了示例代码。以320×240TFT LCD为例,对LCD控制器的时序、缓冲区设置和显示数据格式进行了详细分析,同样给出了应用程序代码。最后,完成了系统运行实验。实验结果表明,S3C2440A与触摸屏和LCD接口方便,采用该结构可简化硬件系统设计,并减轻系统运行负荷。整个系统运行可靠。
- 徐正平许永森
- 关键词：人机交互步进电机控制器触摸屏液晶显示器
