多模块相机视场合成配准的测试技术

随着对宽视场的需求和视场拼接技术的发展,多相机视场拼接系统在空间和工业上均有相关应用.为了满足对相机的高精度要求和图像实时获取需求,对多相机视场拼接系统进行了视场配准测试,并结合简单的图像拼接,检验配准后系统的成像性能.实验表明,多相机视场拼接配准测试能保证图像像质,并能优化图像拼接过程,适用于实时系统.     

基于同名点追踪的空间相机成像拼接配准模型

分析了已有图像配准算法在遥感图像拼接配准方面面临的问题。根据空间相机TDICCD交错拼接的成像特点,提出了一种基于同名点轨迹追踪的成像拼接配准模型。通过建立辅助空间坐标系下的中心投影共线方程,将像点、摄像中心、景物点建立严谨的数学关系,可精确实现对同名像点在像面上的轨迹追踪。结合TDICCD在像面上的位置约束,计算图像上同名像对的纵向偏差像元数和横向偏差像元数。最后结合相机在轨所成条带图像和卫星辅助数据进行分析,选取多组像点进行配准,同名像对配准误差小于1 pixel,经验证模型算法可行。相比传统的遥感图像配准算法,该方法不需要已知图像内容,为一种严格的几何意义上的配准,具有很强的适应性和预测性,已应用在型号相机的地面复算,易移植应用于其他类型空间相机的图像配准与拼接。     

星载拼接相机图像实时校正系统的研究

为了实时对多TDI-CCD拼接后获得准确与高质量的大视场图像,建立了多片TDI-CCD拼接相机像元实时校正系统.对该系统的图像拼接与灰度融合算法进行研究并对硬件实现方法加以介绍.对多片TDICCD拼接技术以及由此带来的图像错位与像元不均匀性进行了介绍,采用输出缓存技术实现拼接TDI-CCD奇偶片输出图像配准,应用比值平均法校正拼接片间的灰度不均匀性,实现实时大视场拼接校正.并将整套算法在Xilinx公司的Spartan 3系列的FPGA平台上实现,得以构成多TDI-CCD拼接校正系统.实验结果表明,该系统可以自动对3片2048像元的TDI-CCD拼接配准与灰度校正,获得清晰的大视场图像,满足系统实时性的要求.     

基于高程和地物光谱约束的多光谱图像预处理算法

分视场滤光片型多光谱相机在利用拼接和配准生成多光谱图像时,受云、水等特殊地物的影响,利用现有方法生成的结果图像上容易出现条带噪声和错配现象。提出了一种三维信息约束下的尺度不变特征转换(SIFT)图像配准和地物光谱特性约束下的多光谱图像预处理算法,该算法利用三维信息约束的SIFT算子提高配准精度,同时在地物光谱特性约束下选取有效的辐射校正点提高图像拼接时各条带图像灰度的校正精度。实验结果表明,利用该方法对分视场多光谱相机数据进行预处理时,即使图像上存在云、水等特殊区域的地物,结果图像仍能保持高精度配准且无条带噪声。     

光学拼接系统中基于模板的图像配准

为了扩大成像系统的视场,设计了一套视场拼接系统。系统中,整个像面被分割成4部分,并分别由4个图像传感器接收,将4幅图像拼接可以获得完整的图像。将基于特征点的图像配准算法应用到光学拼接系统中,实现4幅图像的配准。由于4幅图像边缘有较严重的渐晕现象,为了提高图像配准的稳定性,提出了基于模板匹配的配准算法。将模板法和直接配准法的结果进行了对比,实验表明,模板法能够给出稳定的配准结果,从而能够保证配准的精度。     

人眼像差校正仪视网膜微血管像拼接

针对液晶人眼像差校正仪拍摄的小视场视网膜血管图像的拼接算法进行了研究.通过对传统的Harris特征角点算法的改进,解决了该算法在低对比度、小视场视网膜血管图像处理中定位精度较差、需要三次高斯平滑而导致计算量相对较大以及对噪声比较敏感的缺点.然后将配准好的图像进行融合,实现了视网膜血管图像快速、准确的无缝拼接,扩大了视网膜的观测区域,为医务人员的诊治判断提供了更准确的信息.     

利用仿射变换和互相关法的航侦图像快速拼接

根据某型航空侦察CCD相机的工作原理,提出了一种适用于该相机图像的快速拼接方法.首先运用相机工作参数估计相连图像间仿射变换模型参数,进而初步确定图像重叠区域;然后在估计的重叠区域内采用互相关配准方法精确估计配准参数;最后采用双线性插值方法对图像重叠区域进行融合.实际运行结果表明,该方法不仅能有效减少图像拼接时间,降低图...     

人眼像差校正仪视网膜微血管图像拼接

针对液晶人眼像差校正仪拍摄的小视场视网膜血管图像的拼接算法进行了研究。通过对传统的Harris特征角点算法的改进,解决了该算法在低对比度、小视场视网膜血管图像处理中定位精度较差、需要三次高斯平滑而导致计算量相对较大以及对噪声比较敏感的缺点。然后将配准好的图像进行融合,实现了视网膜血管图像快速、准确的无缝拼接,扩大了视网膜的观测区域,为医务人员的诊治判断提供了更准确的信息。     

基于深度信息改进的RGB-D图像拼接技术

针对RGB-D相机拍摄目标的深度信息复杂导致RGB-D图像拼接出现错误的现象,提出一种基于深度信息改进的RGB-D图像拼接技术.首先使用像素比重与点云可视化密度联合的深度相机最优测量范围估计方法确定RGB-D相机拍摄目标的最优测量范围;其次设计一种深度值改进的特征匹配算法对RGB-D图像进行拼接;最后对拼接后的RGB-...     

图像配准在TDICCD拼接焦面精度检测中的应用

大视场遥感相机需要进行TDICCD拼接,对拼接焦面的精度要求非常苛刻,必须进行精确的精度检测以确保良好的成像质量。检测拼接焦面精度时,选取TDICCD封装中几何结构简单明显的标志图形作为模板,采用图像配准的方法进行标志图形定位,提出了最优步进两步模板匹配算法实现图像配准,得到各片TDICCD的拼接误差数据,所有配准过程耗时不超过350 ms。图像配准方法采用统一的客观模板检测多片小像元TDICCD的拼接焦面,检测结果表明该方法可将每一片TDICCD像元的位置定位精度提高30.6%。图像配准拼接精度检测避免了常规检测方法通过人眼观测读取数据所引入的主观误差,取得的检测结果更为精确,同时精度检测过程不需要人工干预,提高了拼接精度检测工作的效率。     

长焦距航空相机光学系统设计

航空相机是装载在飞机上用以拍摄地表景物来获取地面目标的光学仪器。为满足远距离摄影的要求,需要物镜有较长的焦距,以使远处的物体在像面上有较大的像。因此,设计了长焦距航空相机。设计焦距为550 mm,F数为6,视场2ω=9°的长焦距航空相机光学系统。在对长焦距航空相机的物镜进行设计时,首先,选取双高斯物镜作为初始结构。为了提高系统的像质,可使用ZEMAX对系统进行优化。对优化后的系统进行标准化及公差分析,最后得到符合要求的光学系统。该系统在每毫米80对线空间频率下,MTF大于0.15,具有良好的像质。     

船载角跟踪系统船摇模拟器设计

舰船等航海设备在大海中航行会受到海洋气象环境的影响发生摇荡,其角跟踪性能会受船摇影响,可能难以跟踪目标,需要预先进行模拟分析以减小危害.角跟踪系统模拟船摇时,根据船摇信息,通过对无船摇影响的位置矢量进行欧拉角旋转,得到受船摇影响的位置矢量;利用矩阵变换解算出受船摇影响的轨道参数,进而推导出受船摇影响的和差支路信号功率及相位变化数据,实现船载角跟踪系统模拟器对船摇的模拟.试验表明,模拟船摇并采取相应隔离措施,角跟踪系统能够快速收敛.     

航空侦察相机设计与镜头结构分析

航空战术侦察是各种战术侦察中最为有效的手段之一。在现代化信息化武器中,航空侦察系统是必不可少的。本文具体介绍了光电型画幅式垂直相机的光学系统与机械结构的设计过程。对相机镜头结构进行模态分析,在分析模态时发现其前两阶固有频率低于用户所给指标,且其振型易对镜片成像产生影响。以提高刚度为目标改进结构,对改进后的结构做模态分析,满足要求。对镜头进行热环境分析,考察相机镜头在热环境下工作对成像的影响,结果满足要求。     

激光自动射击装置设计与研究

为模拟激光枪射击打靶过程,设计了一种通过手动或自动控制激光枪瞄准胸环靶并发射激光的自动射击系统。该系统分为胸环靶和射击台两部分,采用Stm32F10X单片机控制。手动打靶时用键盘控制激光枪弹着点,投射在胸环靶上的激光点通过摄像头识别,并在LCD上显示弹着点的环数与方位信息;自动打靶时摄像头作为系统的反馈环节,保证了系统的准确性和稳定性。实验表明该系统可以快速,准确的完成射击,并实时显示射击结果,实现了预期的功能。     

船摇对组阵天线信号合成效率的影响

为了将天线组阵技术应用于测量船动平台,必须分析船摇的影响.建立了测量船多测控天线指向同一目标时距离差值随船摇变化的数学模型,在此基础上得到距离差值变化率与天线方位角、俯仰角的关系曲线,对测量船各频段天线组阵信号合成效率与积分时间进行了分析,表明距离差值变化率直接影响信号合成时间,进而影响合成效率,频率越高合成效率越低.     

Photoelectric Inspecting Techniques for Parallelism and Swaying of Rocket

Introduced is a traditional method for measuring the swaying and multi-barrel parallelism, and deficiencies are analyzed too. Based on that, expatiated is a new method of using a set of equipments to measure the two parameters synthetically, adopting integrative photoelectric inspecting technique, laser technique and computer picture processing technique.     

虚拟演播室中节目主持人或演员与虚拟场景融合的一种技术方案

研制了用跟踪器和测距器改进传统BETACAM摄像机并与主机软件模块链接的虚拟演播室系统，提出了相机-后相机偶合对模型以解决节目主持人对虚拟场景的融入问题并与实际BETACAM摄像机进行捆绑，导出了以实拍BETACAM摄像机投影中心点深度信息为区分界限的虚拟场景前景帧缓存和背景帧缓存的成像公式，达到了实拍节目主持人视频图像与虚拟场景的计算机CG图像在空间位置及其透视投影关系、图像对象掩模关系上的实时一致的效果，实验结果表明文中所研制的虚拟演播室构造技术是可行的，比目前已有的基于抠像及与背景合成的视频编辑技术的虚拟演播室技术更为理想和实用。     

S7—200PLC在摆动步进电炉中的应用

主要介绍把西门子Ｓ７－２００可编程序控制器（ＰＬＣ）应用于摆动步进电炉的方法，通过对硬件和软件系统的描述，并与传统控制手段相比较，说明使用Ｓ７－２００ＰＬＣ的突出优点。该控制系统已运行一年多，实践表明其效果良好。     

实景动画拍摄系统研制

为实现实景动画拍摄系统,设计了一种基于嵌入式控制器的实体拍摄支架.针对国外拍摄机器人价格超高的问题,设计了低成本、简便易用的实景动画拍摄系统,完成了计算机端插件、通信接口、嵌入式控制器、运动控制支架.经实际应用,3DMAX中虚拟相机姿态导出精度和分辨率达到30f/s(帧/秒),实体相机旋转方向和速率与虚拟相机保持完全同步,实景动画系统同步虚拟相机和实体相机运动路后能获得准确影视内容合成效果.     

基于功率谱的遥感相机自动调焦算法研究与实现

应用图像处理法针对线阵CCD推扫成像的遥感相机进行自动调焦研究.推扫成像的线阵CCD相机在任意时刻所拍摄的景物都是不同的,这就给对焦评价函数的选取增加了难度.用功率谱的方法对任意景物在空间频域进行分析表明,功率谱对于自然景物具有一定的不变性.由此建立了基于功率谱的对焦评价函数,并采用DSP FPGA的高速硬件系统方案实现自动调焦的算法.一系列的调焦实验表明,系统有较好的自动调焦性能,基于功率谱的对焦评价函数是可行的.