粗光栅位移测量系统精度与跟踪速度分析

从MOS图像传感器构成的粗线纹光栅位移测量系统的原理出发,对光栅测量系统的精度和跟踪速度这两个最重要的问题进行了理论分析.指出了限制系统精度与跟踪速度的因素,讨论了传感头加速度对系统精度的影响,为进一步研制高精度、高跟踪速度的粗光栅测量系统打下了基础.     

基于SUSAN方法的相干激光雷达距离像跟踪算法

在相干激光成像雷达跟踪系统中,跟踪算法是决定激光雷达跟踪性能的关键.针对激光成像雷达所成距离像的特点,以及以前算法中必须预先给定模板这一缺陷,采用了一种加权的SUSAN方法找出图像中目标的特征点,确定目标中心,在实时图像中提取模板,通过两级相关运算,进行目标跟踪,给出了相关跟踪的帧内置信度和帧间置信度信号,完成模板的智能更新.在不同的信噪比下进行序列图像跟踪实验,实验结果表明,在所研究的仿真目标中应用此相关跟踪方法,能够较准确的提取模板,跟踪精度较好.     

运动红外单站跟踪空中目标的方向估计方法

红外探测器只能测量运动目标的方位角和俯仰角,难以获取目标的距离信息.运动红外探测器所测量的运动目标不完全信息,无法在直角坐标系下有效对三维运动目标进行滤波与跟踪.针对这一问题,提出了运动红外单站跟踪运动目标的参数航迹滤波方法:该方法利用传感器测量到的目标方位角和俯仰角信患,根据假设的目标运动模型,直接对目标航迹方向进行...     

基于视频的投弃式温深仪速度测量技术研究

投弃式温深仪(XBT)的下降速率公式对XBT所测量的海水温度剖面有很大影响,通过分析视频测量系统所拍摄的XBT探头下落过程中的序列图像可计算其下落过程中的位姿参数并改进其下降速率公式.为测量XBT探头的下落速度,提出了一种基于积分投影和Radon变换的速度测量新方法.该方法无需复杂的图像处理算法及测量数据后处理算法,只需计算各帧图像的水平积分投影合成时间堆栈图像,根据时间堆栈图像的物理意义来确定目标运动轨迹的时空关系.通过对时间堆栈图像做Radon变换处理检测直线边缘特征,计算出目标的运动速度.实验表明,该方法简单、可靠,在图像质量较差的情况下仍能有效地计算出目标的运动速度.     

基于激光雷达与红外数据融合的跟踪算法

针对精确制导中目标的自动识别、稳定跟踪与抗干扰需求,提出了一种基于激光雷达与红外数据融合的目标识别与抗干扰方法。首先采用一致性点漂移(CPD)算法对目标在不同图像中的轮廓特性进行匹配,完成了激光与红外图像的配准;然后利用红外图像中目标的能量和形状信息、激光图像中的距离信息完成激光与红外图像的决策级融合;最后利用改进的核相关跟踪算法完成目标的跟踪与抗干扰。通过激光雷达与红外仿真数据的实验,验证了文中方法在目标跟踪与抗干扰性能上的有效性。     

基于机器视觉的激光雷达目标跟踪与定位方法

为实现遮挡等客观条件下激光雷达目标的准确跟踪，研究基于机器视觉的激光雷达目标跟踪与定位方法。采用基于非局部均值的滤波算法消除图像的噪声，利用reinhard颜色迁移算法提升激光雷达图像训练数据的多样性，得到增强激光雷达图像，并将其输入卷积神经网络中，通过训练检测激光雷达目标。利用巴氏系数分析两个模型间的巴氏距离，确定两模型一致度，循环一致度分析过程实现激光雷达目标跟踪与定位。结果显示该方法可在目标非遮挡与部分遮挡等不同条件下实现准确的目标跟踪与定位，且追踪定位精度为100%,效率高，两种状态下所耗时间分别为4.786 s和5.123 s。     

精密跟踪飞机的激光雷达

美国夕尔凡尼亚公司制造的精密跟踪飞机系统是一部精密激光雷达,用它可实现对合作目标(目标上设置了角反射器)的跟踪和定位。此角反射器即使在背景照明中也能提供极强激光脉冲回波。该系统可精密测量目标的方位、俯仰角和距离,取样速率为100次/秒。所测数据可录在磁带中或用实时计算机处理。激光雷达系统的测量精度与电影经纬仪的不相上下,并且无需费时处理数据。它是单台实现目标定位设备,故系统定位很简单。     

红外成像测量系统稳定跟踪设计

为实现对快速飞行目标的稳定跟踪,必须提高红外测量系统的实时信号处理速度和伺服系统闭环控制跟踪精度.因此,在新型红外成像测量系统设计中,提出了采用了DSP高速图像处理,双边缘跟踪等方法,提高系统成像跟踪处理器快速性和系统带宽等性能.提出伺服系统采用速度滞后和加速度滞后补偿,构成等效复合控制的方法,解决了红外跟踪器图像传输的滞后时延对系统跟踪精度的影响.实际应用表明,红外成像测量系统稳定跟踪能力大大提高.     

激光跟踪和测距系统

本文介绍了一台为美国国家航空和宇宙航行局研制的激光跟踪和测距系统（脉沖激光雷达）工程样机。用于连续监控月球表面宇航员的位置。样机对距离为700米的合作目标(八面立方体向后反豺器）进行了跟踪和测距,其测距精度为±1米,方位和俯仰角精度为±1毫孤度。晴朗天气作用距离为1196米。该样机还能对宇航员进行电视摄影。为保证样机结构紧凑、轻巧、牢固、高精度和低功耗,故设计时采用了注入式砷化镓（GaAs)激光器,硅光二极管和小型光学元件以及向后反射器。操作脉沖式激光雷达很安全,计算和实验证明无需对人眼采取防护措施。     

目标速度预测在光电跟踪控制系统中的应用

在光电跟踪设备的电视或红外自动跟踪系统中,引入目标的速度信息是提高跟踪精度的一种有效方法。为了得到目标的速度信息,设计了电视或红外脱靶量滞后时间的辨识方法以及目标速度预测的卡尔曼滤波方法,通过对电视或红外脱靶量信息同辨识出的脱靶量滞后时刻的仪器位置信息进行拟合,预测出被跟踪目标的速度信息,从而构成复合控制。仿真和实验结果表明,通过上述方法能够得出较为准确的目标速度信息,所构成的复合控制系统有效地提高了系统的跟踪精度。