基于图像处理技术的光斑质心高精度测量

针对传统的光斑质心测量方法子孔径窗口内远离光斑的噪声对一阶矩质心算法的影响,本文提出一种利用图像处理技术提高光斑质心探测精度的新方法。在哈特曼-夏克（H-S）波前传感器测得的光斑阵列图像中,采用自适应阈值方法优化每个子孔径的探测窗口,使探测窗口和光斑分布区域最佳匹配;然后在探测窗口内,采用线性插值方法提高图像的分辨率。...     

具有自适应校正功能的红外成像系统设计

针对红外焦平面阵列（IRFPA）响应随温度及时间漂移的特点,及红外成像系统兼备测量和监视的要求, 设计了一种能够对环境自适应的长波非制冷红外成像系统。系统采用FPGA 单处理器架构,实现系统控制和图像处理等功能,简化了系统架构,降低了功耗。采用ADN8830 进行控温,使探测器工作在最佳工作温度点,保证了探测器的成像性能。提出了基于黑体快门的非均匀性校正技术,实现了红外图像的实时校正,并有效补偿了外部环境的影响。视频输出采用模拟和数字双输出方式,模拟视频输出为图像增强后输出,便于人眼观察,数字输出为12 bit 量化原始输出,可用于测量,系统可同时满足监视和测量的要求。试验结果表明,系统具有成像质量良好、环境适应性强、功耗低等特点。     

基于图像流分析的红外运动点目标检测算法

文中提出了将图像流分析与多级假设检验算法相结合的红外序列图像中运动点目标的检测方法。该方法利用目标的运动特性来实现检测算法．是一种快速简单的有效方法。     

一种高精度圆感应同步器数显表的设计

圆感应同步器数显表是一种采用电磁感应原理的角度测量仪表，目前国内的圆感应同步器数显表的设计普遍采用纯开环或闭环的模式，动态精度低，针对这一现状，在本文中提出了总体开环，数字信号处理部分闭环的新方案，设计出了一种高精度圆感应同步器数显表。同时详细介绍了数显表的各独立部分硬件电路，整个数显表具有结构紧凑、抗干扰能力强等优点，同时有较高的跟踪速度和较好的稳定性。经应用表明：该数显表精度高，特别适合在恶劣的环境中工作，并且成本低，具有很高的实用价值。     

采用改进词袋模型的空中目标自动分类

为了解决飞机、直升机、导弹等3类空中目标图像的自动分类问题,提出了一种基于改进词袋模型的空中目标识别方法。首先采集3类多个型号的空中目标灰度图像并分割提取出目标,接着利用稠密采样方法进行SIFT特征提取,然后用模糊C均值聚类方法,对空中目标图像的SIFT特征进行聚类,得到大量空中目标图像的视觉单词。最后用视觉单词直方图训练支持向量机分类器,完成空中目标的自动分类。仿真实验表明,文中提出的算法能准确区分空中目标类别,性能优于传统的采用K均值聚类的词袋模型,且优于仿射矩。     

基于网络技术的CCD图像采集系统研究

CCD是一种将光信号转变为电信号的器件,适用于精确控制.在神光原型系统中CCD图像采集系统在使用过程中出现了数据拥塞等问题,改进的CCD采集系统的总体设计采用基于网络架构的思路,用带有千兆以太网的数据接口的网络CCD作为一个智能终端直接与工业以太网连接,并且只有有权限的计算机才可以访问CCD,使得系统成为一个控制简单可靠、智能化的系统.试验证明采用该设计方法可以提高系统的运行效率和可靠性,解决了网络拥塞的问题.     

激光探测信号处理电路研究

在激光的各方面应用中,从Si-PIN光电探测器的特性入手,针对探测激光回波信号所输出的微弱电信号,设计了一种实用的弱信号处理电路。包括低噪声宽带放大电路,信号二值化处理电路以及脉宽调整电路。使其输出信号与应用需要相匹配,为后级系统提供了稳定可靠的前级信号。该设计的实用性、可靠性从试验角度得到了验证。     

相位恢复算法:原理、发展与应用（特邀）

研究表明,由于相位比振幅包含更多关于场的信息,因此相位测量在现代科学和工程的诸多分支中始终是研究的热点问题。在可见的电磁波范围内,相位信息很难通过现有的光电探测器直接采集获取。相位恢复技术提供了一种从捕获的强度信息中将相位信息“计算”出来的有效手段,并已成功应用于天文观测、生物医学成像和数字信号复原等多个科学领域。算法是相位恢复技术的核心,也是该技术发展和应用的关键。文中结合物理学原理和信号处理方法对相位恢复算法的基本原理进行阐述,综述了各类相位恢复算法的发展历程及其优缺点,并简单概述了相位恢复算法在光学领域的典型应用,最终指明其面临的挑战和未来的发展趋势:更优异的收敛性能和噪声鲁棒性、恢复更复杂物体相位信息的能力、多目标多任务集成的兼容性。     

提高波前探测精度的高阶矩方法

夏克-哈特曼波前传感器测量畸变波前的探测精度主要取决于光斑质心的测量精度。提出了一种提高光斑质心探测精度的新方法,在优化的探测窗口内使用高阶矩方法计算光斑的质心。首先,在整个子孔径内,通过一阶矩方法获得光斑的近似中心,然后以这个近似中心为中心,包含整个光斑,建立一个矩形窗口,并在该窗口内通过高阶矩方法重新计算光斑的质心。通过该改进的方法,在优化的探测窗口外,噪声的影响基本被消除;在优化的探测窗口内,噪声的影响也因为光斑权值比重的增大而削弱。实验结果证明:与传统方法相比,新方法提高了光斑质心测量的精度、重复性和稳定性。     

光纤陀螺基于SNR检测的EMD滤波方法

光纤陀螺的输出信号是一种非线性、非平稳的随机信号.针对光纤陀螺信号的特点采用经验模分解(EMD)滤波法对陀螺输出信号进行滤波存在一个如何重构信号的问题,为此提出了基于信噪比检测的EMD滤波法.该方法通过连续检测相邻两个重构信号信噪比提高的程度来确定滤波后的输出信号.实验结果表明,该法能有效消除光纤陀螺信号中的噪声,并为EMD滤波法重构信号提供了一个客观的判断方法,且无需任何先验知识.