激光距离选通成像同步控制器设计

距离选通技术是激光主动照明成像系统中的关键技术;以TI公司DSP芯片TMS320F2812作为主控制芯片,设计了一种基于DSP的激光距离选通成像系统的同步控制器;给出了该控制器的功能和硬件结构以及软件流程设计;通过观测3km处的车牌目标对比试验,在非距离选通情况下,模糊不清;而在距离选通情况下,车牌目标细节清晰可见;实验结果表明,该控制器具有结构简单、延迟时间精确、实时性好等特点,可以满足激光主动照明成像系统的要求.     

基于Vega光电对抗视景仿真的研究与实现

为了评价激光对半主动激光制导导弹的干扰效果,介绍了一种基于Visual C++和MulitiGen Vega环境开发虚拟现实仿真系统的方法,利用MultiGen Creator建立导弹,攻击目标,地形的仿真模型.以半主动激光制导导弹对目标的攻击,以及激光对导弹导引头的干扰的数学模型为基础,用MultiGen Vega来驱动视景仿真模型.并在仿真中添加了特殊效果,利用openGL实时显示仿真过程目标在导弹导引头上成像情况.该仿真系统能够方便地对参数进行修改,直观的显示仿真结果,方便地对武器效能进行评价.     

一种电网高压线激光测量系统

主要介绍电网高压线接触网激光测量仪的研制,它利用CCD作为成像器件来观察目标,利用电子分划来代替激光点,从而克服了现有测量仪的一些缺点.激光测量仪采用0.635μn波长的激光作测量激光来实现测距;高性能的CCD作为成像接收器件避免了传统的靠人眼来瞄准测量的缺点,解决了人眼的疲劳问题.详细叙述了测量系统的组成和测量原理,详细分析了系统的测量数学模型和测量误差,并对铁路接触网主要测量参数的不确定度进行了分析和评定.     

单像素成像加密技术

单像素成像将目标信息通过空间光调制器进行调制,调制后的信息是原始目标信息的线性叠加,是原始目标信息的变形.最终利用线性叠加后的信息对原始目标进行重构.如果将单像素成像中重构所需的一些信息作为密钥,单像素成像就可以作为加密系统.同时单像素成像可以对目标进行并行采样,加密速度会比较快.由于单像素成像加密的这些优势,单像素成像加密方法得到众多学者的关注.这些年来单像素加密发展速度较快,取得了很多成果.本文就针对单像素加密的发展历程和研究现状进行总结分析.     

水下激光成像的图像预处理技术

激光水下成像技术是一项目前正在发展的先进技术,它集激光技术、通信技术、信号处理与识别和电子技术等于一体,具有广阔的应用前景.水体对光的"吸收"和"散射"效应给水下激光成像带来大量的背景噪声,是水下成像高噪声和低对比度的主要成因.距离选通成像技术是提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法,可以在一定程度上克服大量后向散射的影响,但成像质量仍然不好.为了进一步改善成像效果,就需要利用数字图像处理技术时水下成像进行后续加工.水下图像处理结果的好坏直接影响到特征提取和目标识别的成败.直方图均衡化、对比度增强、平滑滤波、图像锐化等都是有效的数字图像预处理方法,并且实验结果表明上述方法都是有效可行的.     

基于高分辨SAR图像区域入射角反演及高度提取方法

分析在无成像参数条件下提取单极化高分辨率合成孔径雷达(SAR)图像中的目标高度信息的方法.高分辨率SAR图像中目标信息丰富,可以解译出目标的多种信息,但是通常得到的图像经过了一定的处理,失去了成像参数.在这种情况下,首先依据目标的SAR成像原理,利用目标的阴影和叠掩推导了目标成像时的区域入射角计算公式,再利用此入射角来反演目标的高度信息.最后,利用MiniSAR图像进行了试验分析.     

基于传感器的汽车主动安全设计

从汽车主动安全方面进行研究,通过对车辆道路行驶时关键要素的危险状态识别,实现完善汽车主动安全性能.本设计采取自动控制方法,通过研究汽车防碰撞检测和预防以及偏离车道报警,为汽车安全系统提供信息支持,实现车辆主动避免碰撞危险,减少或避免交通事故发生,大大提高汽车行驶主动安全性.所设计汽车主动安全防撞系统主要包括激光防撞测距、激光车道检测、报警警示系统等.     

基于激光诱导的细胞荧光成像系统研制

分析了激光诱导荧光法检测钙离子浓度的原理.并利用微流控芯片在细胞培养和检测上的独特优越性,设计实现了基于微流控芯片的测量细胞内钙离子浓度变化的显微荧光成像系统.在对微流控芯片技术研究的基础上设计制作了微流控芯片,并设计了显微系统、快速波长切换系统、CCD成像系统等.利用这套显微荧光成像系统对活体细胞的荧光图像进行采集....     

基于主动视觉和超声的机器人目标跟踪系统

运动目标跟踪技术是未知环境下移动机器人研究领域的一个重要研究方向。该文提出了一种基于主动视觉和超声信息的移动机器人运动目标跟踪设计方法,利用一台SONY EV-D31彩色摄像机、自主研制的摄像机控制模块、图像采集与处理单元等构建了主动视觉系统。移动机器人采用了基于行为的分布式控制体系结构,利用主动视觉锁定运动目标,通过超声系统感知外部环境信息,能在未知的、动态的、非结构化复杂环境中可靠地跟踪运动目标。实验表明机器人具有较高的鲁棒性,运动目标跟踪系统运行可靠。     

基于多次散射目标模型的雷达成像研究

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）作为一种主动微波传感器,被广泛应用于遥感对地观测。然而,传统上的雷达散射模型是基于几何光学近似的,忽略了地物目标之间的相互作用,即多次散射效应。为了充分挖掘和利用毫米波雷达影像中目标电磁散射特性信息,亟需对典型目标的多次散射效应进行建模仿真和验证。基于矩量法（Method of Moments, MoM）分析了球体、二面角等目标表面等效电流分布与分段成像结果的对应关系,并利用后向投影（Back-Projection, BP）算法进行电磁仿真成像,总结了单/双基地雷达模式对成像中散射机制的影响。结果表明：目标表面等效电流分布以及分段等效合成孔径张角会随入射角度发生改变,其中分段等效合成孔径张角会影响方位向分辨率;双基地雷达成像结果中包含更丰富的电磁散射信息。本研究可为SAR系统设计和验证、典型目标回波特性数据收集以及如何基于高解析度SAR影像进行目标识别等研究提供借鉴与参考。     

以用户为中心的信息推送系统的设计研究

本系统提出了针对新闻和新邮件的主动信息推送系统的设计目标、系统结构、系统实现细节等,采用MAS获取用户兴趣和获取用户所需的信息,通过人机对话完善兴趣档案,更准确地获取信息及其排序,实现真正意义上的个性化主动信息服务.     

基于地基合成孔径雷达的弱目标检测性能分析

合成孔径雷达（SAR）是一种主动微波成像遥感技术,弱目标检测与分类是其重要应用之一。鉴于弱目标的有效检测与SAR系统参数密切相关,为系统地研究弱目标的散射特性及其检测性能与SAR系统参数的关系,本文提出了一种基于地基SAR进行弱目标检测的实验研究方法。首先通过构建室内实验场景,获取了多频多极化原始SAR回波数据并进行成像处理;接着分析了不同工作频率、不同带宽条件下塑料材质目标以及干沙覆盖目标的后向散射特性;最后讨论了极化方式对检测性能的影响。本文的实验方法和结果有助于进一步利用极化干涉SAR信息进行弱目标检测研究。     

激光成像探测时序控制设计与实现

在激光成像探测系统中,时序控制是完成图像信号提取的关键技术。文中根据系统硬件最小化设计原则,采用多通道复用方法,完成了时序控制的软硬件设计,实现了激光器控制、多通道测距及多通道目标强度信息的提取。     

基于Push技术的主动信息服务系统设计与实现

分析了研究主动信息服务系统的现实意义和基于Push技术的主动信息服务系统的所考虑的因素,并利用Push技术设计实现了一个基于图书、杂志、论文等文献的主动信息服务系统。详细介绍了主动信息服务的系统结构、客户端和服务器端的流程、系统实现的主要功能及系统的主要特点。讨论了实现主动信息服务系统的DCOM、XML等关键技术。     

机载前下视激光雷达成像仿真

针对在成像噪声和载机运动影响下 ,前下视激光雷达对地面目标成像的仿真问题 ,分析并建立了成像过程的噪声模型 ;通过运用马尔科夫随机过程模型和独立同分布随机变量的叠加原理模拟载机运动状态和惯导姿态测量数据 ,对激光成像与地形高程进行映射变换 ;全面地给出了利用数字地图和导航系统测控精度生成测试用途激光像的仿真方案。实验显示 ,应用仿真系统提供的成像数据和映射变换关系 ,能对惯性 /激光雷达地形辅助导航系统进行有效的定位性能测试。成像仿真为惯性 /激光雷达系统的研究提供了必要的方案预研和仿真测试手段。     

基于序列轮廓线的凸面目标全自动重构方法

凸面目标在成像时会表现尺寸较小、纹理稀疏或缺乏、透光、反光等特点.在对其进行三维重构时,传统的立体视觉匹配、主动视觉扫描(激光或结构光)等重构方法无法提供良好的解决方案.针对此类目标的重构难题,本文提出一种基于序列轮廓线的全自动重构方法.该方法首先采集目标的序列轮廓影像,然后提取高精度的轮廓线,再利用多个视角的轮廓线对初始外包体进行空间切割得到目标的初始三维模型,接着根据角度和面积约束对初始三维模型中的面进行合并,最后利用合并后的面重新对外包体进行精细切割得到目标的精确三维刻面模型.通过对凸面目标(注射器针头,直径约为3mm)的重构实验证明,利用本文的方法重构得到的模型角度误差小于0.7,执行时间小于15s,重构过程无需人工干预,能有效解决凸面目标的三维重构及视觉测量难题.     

多传感器月面障碍模糊识别方法

研究月球软着陆中的月面障碍识别问题,针对激光雷达主动成像与CCD被动成像的多传感器信息融合,提出了一种基于模糊逻辑的智能决策方法.为使探测器能够自主识别安全着陆区域,激光成像雷达仿真中,使用最小平方中位数法计算月面地形坡度,通过阈值分割识别符合探测器软着陆地形要求的月面区域;同时,使用纹理分析为依据的月面障碍被动成像算法快速识别星球表面图像中的危险区域.仿真结果表明,在主、被动成像信息融合基础上提出的模糊逻辑决策方法,通过合理的设置隶属度函数,不仅能够识别出适合着陆的区域,同时能够获得适合月表巡视勘察的地形信息.     

隧道沉降变形连续监测系统

为保证隧道安全运营,要长期对其进行变形监测。隧道沉降变化是评估隧道安全的一个重要指标。文章利用激光准直性设计了隧道沉降监测装置系统,该系统由激光源组件和目标靶组成,系统首先采集激光打到目标靶上的光斑图像,再通过图像分割、形态学处理等获得光斑中心坐标,结合其他参数和初始测量信息,最终得出隧道沉降变化情况。实验检测和工程应用证明,该系统具有低成本、易于敷设、高精度等优点,能对隧道沉降实施有效监测。     

基于多传感器信息融合的目标跟踪与防撞决策

为了实现汽车主动安全系统中的目标跟踪与防撞,提出了混合式汽车防撞系统信息融合结构模型,采用分级信息融合实现目标跟踪,推导出了基于跟踪残留误差和预测残留误差共同校正的融合算法,并给出了算法的实现结构.在此基础之上,利用模糊积分方法融合多种相关信息,确定了汽车应采用的安全运行模式,实现了主动安全防撞决策.大量实验表明,该算法具有很好的稳定性和准确率.     

基于压缩感知的光度立体视觉三维成像方法研究

压缩感知是近年来发展迅速的一种新型信号处理理论,以此为基础发展的成像系统具有系统规模小、成本低等特点而受到广泛的关注。利用表征反射光强度信息的图像灰度值是物体表面属性及几何形状综合反映这一光度学基础,引入以随机采样及非线性重建为技术手段的压缩感知理论,提出了一种基于压缩感知的光度立体视觉三维成像方法。该方法通过调换探测器与光源的位置,采用单像素探测器代替传统CCD成像,从不同位置的单像素探测器采集经调制的测量数据,利用压缩感知算法重建二维目标的图像,而后利用图像中的阴影信息求解目标的表面法向量和三维表面模型。最后,利用该方法对人像和简单几何体进行三维成像实验,结果表明该成像方法能在数据欠采样的情况下,实现目标的高效三维重建;在实验基础上,进一步分析了图像数量、采样率、重构方法、探测器位置等方面对三维成像质量的影响。