基于梯度图的快速POCS超分辨率复原算法研究

随着红外成像相关产业的兴起,红外成像技术具有的隐蔽性好、探测范围广、定位精度高、穿透距离远,以及轻质小巧、低耗可靠等优点备受青睐,已成为当前智能化光电探测发展的主流方向。然而,红外弱小目标的图像细节特征少、信噪比低等特点成为红外图像应用的瓶颈,如何提高红外弱小目标成像效果成为目前的研究热点。POCS算法是目前超分辨率复原中应用非常广泛的一种复原算法,但是该算法运算量大,处理时间较长,同时对图像的边缘细节保留能力较差。针对POCS超分辨率复原算法迭代时间较长,无法满足光电探测系统实时性的问题,提出了基于梯度图的快速POCS超分辨率复原算法(GPOCS)。该算法根据图像的梯度分布对图像中的像素点进行分类,采用不同的迭代系数进行计算。改进算法能够较好的保留边缘信息并抑制噪声,进而在保证超分辨率复原性能的基础上大大缩短了运算时间。实验结果表明:GPOCS算法复原结果在背景处噪声得到一定的抑制,整体复原能力优于传统的POCS复原方法。该算法能够有效地保留边缘细节,同时处理时间小于传统的POCS复原方法,减少了1个数量级已经是接近实时。GPOCS算法能够自适应的选取迭代步长,较好的保留边缘信息并抑制噪声,进而在保证超分辨率复原性能的基础上大大缩短了运算时间,虽然不能满足实时性的要求,但是也已经是接近实时。     

用于三轴转台的卫星跟踪策略

针对纬轴工作范围为±20°的三轴跟踪架结构不能跟踪半球空域内所有卫星的问题,本文研究了卫星跟踪原理,结合纬轴受限的三轴结构特点,推导出了三轴之间关系的公式,并由此仿真得出了STTA卫星跟踪策略算法。跟踪仰角70°以上的卫星时,采用方位轴定位式水平式跟踪,这种跟踪方式既利用了水平式结构保精度跟踪天顶附近目标的优势,又克服了地平式结构有天顶跟踪盲区问题;跟踪仰角70°以下的卫星时,采用方位轴随动式水平式跟踪,这种跟踪方式使地平式跟踪方式和水平式跟踪方式有机地结合起来,实现优势互补,达到了更为理想的跟踪效果。该跟踪策略不仅解决了三轴转台纬轴工作范围受限问题,而且能够捕获跟踪半球空域内所有卫星,并保证卫星全程在保精度跟踪范围内。最后设计了实验,证明了该跟踪策略算法的有效性和可行性。     

直升机载光电对抗情报侦察系统研究

对直升机载光电对抗情报侦察系统的内容和组成进行了阐述,介绍了直升机载光电对抗情报侦察系统的分类,论述了直升机载光电对抗情报侦察系统的组成及功能,并对其主要技术性能和关键技术进行了分析.     

基于区域选择的快速POCS超分辨率复原算法研究

POCS算法是目前超分辨率复原中应用非常广泛的一种复原算法,但是该算法运算量大,处理时间较长。针对POCS算法迭代时间较长、无法满足实时性的问题,提出了基于区域选择的快速POCS超分辨率复原算法(TPOCS)。光电探测系统中关注的重点是目标区域,而这一区域通常只占很少的像素位置,因此通过阈值分割和合并找到所有目标区域并集,然后仅在这个目标区域并集上进行超分辨率复原。实验结果表明:TPOCS算法去除了复原背景的巨大运算量,大大缩短了运算时间,减少了2个数量级使其达到实时,整体复原效果优于POCS算法。TPOCS算法能够自适应的选择目标区域,在保证复原性能的基础上大大缩短了运算时间,使其达到实时,进而可以在红外图像处理系统中应用。     

离散萤火虫算法的复杂装备测试点优化选择

测试点优化选择是复杂装备测试性设计的重要环节,本文提出一种用于解决测试点优化选择问题的离散萤火虫算法(DFA)。首先建立了测试点优化选择问题的数学模型,接着对传统的萤火虫算法(FA)进行了离散化改进,给出了离散化萤火虫算法的实施步骤,并分析了不同的吸引度函数和二值化函数(sigmoid和tanh函数)对算法结果的影响。最后针对5个不同规模的实际系统验证了离散萤火虫算法的有效性,并与粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)等传统的元启发式搜索算法的计算性能进行了比较分析。结果显示:在满足系统要求的故障检测率和故障隔离率的前提下,利用本文提出的离散萤火虫算法得到的5个系统测试代价最优值分别比PSO算法和GA算法平均降低了10.1%和14.6%。实验结果表明:离散萤火虫算法能快速收敛到更高质量的全局最优解,避免过早收敛而陷入局部最优值,对于解决大型复杂装备的测试点优化选择问题具有很好的应用前景。     

基于DSP+FPGA的直流伺服系统电流环

在传统的速度环位置环双闭环控制系统中,小惯量直流力矩电机伺服系统因受力矩波动影响,其慢速运行精度很难有较大提高。为此,提出通过增加电流环内环的方法,并给出了相应的高效经济的实现方法。首先建立直流电机的数学模型,列举产生力矩波动的原因,从理论上分析电流环抑制力矩波动和增加速度环低频增益的作用,然后针对电流环高速、大数据量和实时性强的特点,设计基于DSP+FPGA的新型伺服控制器和功率级驱动模块,给出硬件结构和软件流程。实验结果:电流闭环带宽300Hz,能够有效抑制力矩波动。可适用于光电经纬仪,使其跟踪精度大为提高。     

环监仪器中便携式GPRS远程通信模块的研制

针对环境监测仪器大区域分布式实时数据传输的需求,研制出一种基于GPRS通信方式的便携式远程通信模块,具有电池供电和充电能力,通信有RS232、USB两种接口,使用ARM9芯片S3C2410和嵌入式Linux操作系统,开发出具备通信控制功能、数据转发和协议解析功能的嵌入式系统软件。通过测试和在环境监测仪器中的应用,该模块工作良好,具备实用能力。     

一种高精度高可靠性调焦机构设计

为提高调焦机构的调焦精度和可靠性,设计了一种调焦机构,其主要由双步进电机、丝杠螺母、直线导轨、直线电位计和限位机构组成。文中具体给出了该机构的组成结构,分析并验证了机构的调焦精度,其中双步进电机驱动形式和新限位措施的采用提高了整个机构的可靠性。实验结果表明该机构的调焦精度优于0.01mm,且可靠性得到了很大提高。     

野标枪冶反坦克导弹制导方式分析

美国研制的标枪反坦克导弹是一种便携式单兵反坦克导弹,被视为当今反坦克导弹中的第一种发射后不管的反坦克导弹,成为现有反坦克导弹中最先进的反坦克导弹之一,其核心技术就是具有先进的制导方式,针对其制导方式展开分析和研究。首先,概述了标枪反坦克导弹的技术特点和系统组成。其次,着重分析了标枪反坦克导弹的制导方式,包括从瞄准、发射、飞行到命中目标的整个过程。然后,重点研究了标枪反坦克导弹的制导过程及制导原理,并对其主要技术性能和关键技术进行了分析。最后,介绍了标枪反坦克导弹的技术改进方案及发展趋势。