基于重叠航带的机载激光雷达系统检校

为了达到机载激光雷达系统潜在的精度,需要对其整个系统进行严格的检校。在分析系统安置参数误差及其影响的基础上,建立起平行重叠航带之间差异分析模型。在平行重叠航带之间运用优化的迭代最近点(ICP)算法,通过配准过程,得到相邻重叠航带之间的刚体变换矩阵,再利用由外方位角元素和平移向量所组成的变换矩阵,实现平行重叠航带之间差异检测。将表达差异的转换参数运用到重叠条带误差分析模型中,推导系统安置参数偏差完成检校。试验结果通过与Tmatch软件检校过程进行对比分析,验证了这种方法的有效性。     

利用混合规则几何面的MMS激光扫描仪检校方法

提出了一种利用混合规则几何面进行车载移动测量系统(MMS)激光扫描仪外参数检校的方法。该方法利用现实环境中普遍存在的平面和圆柱面地物,结合平面和柱面可公式化的几何特征对激光点进行严密的数学方程式约束,通过非线性优化的方法精确求解激光扫描仪相对于MMS定位测姿POS系统的相对位置和姿态参数。实验结果表明:相对于只采用平面地物约束进行检校的方法,采用混合规则几何面联合约束检校的方法结果精度更高,距离残差中误差达到了0.006 m;同一车载平台、两套不同激光扫描仪系统检校后,点云叠合效果较好。该检校方法具有精度高、简便、快速、实用等优点,具有较强的工程应用价值。     

基于灰度权重模型的激光条纹中心提取算法

为了在多噪声环境中精确提取激光条纹中心, 采用改进的灰度权重模型, 提取激光条纹的亚像素中心。通过均值阈值法以及改进的灰度权重模型对3维激光成像系统采集的图像进行了处理, 并与传统的算法进行对比。结果表明, 该算法能够较为完整地提取激光条纹区域, 并且其平均拟合相关系数为0.9809(最接近1), 平均列坐标最大差值为0.4518pixel(最接近0), 平均变异系数为0.0062(最接近0), 相对其它方法具有更优的结果, 能够抑制多噪声环境对于激光条纹提取的影响, 精确提取激光条纹的亚像素中心, 具有较好的鲁棒性。该算法为精确提取激光条纹的中心提供了参考。     

基于灰度图像的扫描仪模型研究

为了能够更好地模拟扫描仪对图像的扫描过程,在分析现有打印机和扫描仪模型的基础上,提出了一种改进的扫描仪模型,主要为改进模拟扫描仪采集数据点过程的线性滤波器.经实验结果证实,该扫描仪模型比现有模型模拟扫描仪扫描输出的图像误差小.     

激光三维扫描仪距离像的平滑和建模

采用激光三维扫描仪对物体表面进行测量时,得到的距离像中通常含有较大的误差。本文采用小波变换的多分辨率特性,给出了一种自动距离像平滑方法,处理后的结果很好地保留了原始距离像中细节部分的信息。本文还给出了一种快速的结构化距离像建模方法,直接利用距离像数据点之间存在的领域信息生成以三角形网络表示的曲面。实验结果表明了本文提出的方法的有效性。     

激光跟踪仪测量距离误差的机器人运动学参数补偿

机器人位置精度检测为距离误差检测,检测末端位置指令距离和实际距离之间的误差。为达到提高机器人精度的目的,需对机器人运动学参数进行补偿。文中采用激光跟踪仪检测机器人距离误差,通过研究得出的机器人距离误差模型和实际的运动学参数的映射。Hayati提出的修正的机器人D-H运动学模型中某些参数是不可以辨识的,引入辨识距离误差矩阵的条件数,通过计算条件数,剔除了机器人距离误差运动学参数模型中不可辨识的参数。最后对机器人可辨识的运动学参数误差进行补偿,从而提高了机器人的精度。     

激光半主动制导系统的极限作用距离测量模型

激光半主动制导系统通常是光电对抗的主要对抗对象,因此,其真实的作用距离就成为了光电对抗中最为关心的指标。定义了激光半主动制导系统的极限作用距离,考虑大气湍流对激光传输的影响,推导出了激光半主动制导系统照射方程的一般形式,并参考激光测距系统测距性能的测试方法,通过改进消光比法和最大测程法的转换,得到了激光半主动制导系统的极限作用距离测量模型。最后,分别进行了改进消光比试验和最大测程试验,验证了极限作用距离测量模型。实验结果表明:依据模型只需在一定天候条件下进行改进的消光比试验即可得到任意天候条件下激光半主动制导系统的极限作用距离,且相对误差较小,不超过1%。     

基于参考面约束的车载移动测量系统安置参数检校方法

车载移动测量系统是一种多传感器高度集成的测量设备,系统精度不仅取决于集成的传感器精度,还受激光扫描仪与组合导航系统之间安置参数检校的准确度影响。考虑到安置参数检校方法的便捷、有效性以及系统最终精度评估,提出一种基于参考面特征约束的车载移动测量系统安置参数检校方法。该方法根据包含系统安置参数的激光扫描点定位方程,利用参考面上的激光扫描点到参考面方程距离偏差最小作为约束条件,同时考虑到安置参数旋转量与偏移量间存在相关性,采用分步解算方法将旋转和平移量进行分开求解。最后,通过采集检校场和外场数据进行系统内符合和外符合精度评估。实验结果表明:该方法能够有效的消除安置误差影响,检校后内符合精度为0.007 m,外符合精度为0.024 m。     

基于大气灰度因子的红外图像增强算法

通过分析红外图像的成像特点,将图像的灰度空间来源分解为物体辐射以及大气辐射,并提出了大气灰度因子来表征由于大气辐射产生的灰度空间。为了改善图像质量,增强图像的视觉效果,通过建立基于大气灰度因子的灰度映射模型有效地消除了大气辐射造成的图像质量退化。针对增强图像出现的边缘比较粗糙的问题,本文以原始图像为引导,通过导向滤波对大气灰度因子进行修正。相较于传统的直方图均衡算法,本文的算法具有更强的适应性,能够在增强图像对比度的同时较好地保留边缘细节等信息,有利于进一步的红外目标检测等工作。     

三维激光扫描器的参数校正

本文在分析了三维激光扫描器各参数的空间关系后，给出了参数校正方法，实验证明较测量精度有明显提高。     

基于灰度共生矩阵的激光散斑评价方法

为了抑制激光成像中的散斑噪声,采用灰度共生矩阵构建了激光显微散斑分析评价系统。系统采用波长为405nm的激光作为显微系统光源,利用电压驱动音圈电机振动样品对激光散斑噪声大小进行控制,同时采用CCD图像传感器采集不同驱动电压下的激光散斑噪声。通过对散斑噪声的角二阶矩、对比度、熵和逆差距特征参量的分析,较好地表征了激光散斑噪声的变化。结果表明,灰度共生矩阵方法可对激光显微成像中的散斑进行评价。     

基于直方图相关的图像灰度校正

在对遥感图像进行地貌分析或匹配时,图像的灰度校正是必不可少的环节,其结果直接影响后续处理。提出基于线性点运算的直方图相关的灰度校正算法,首先将待校正图与预期结果图进行直方图灰度级的一致化,求解斜率系数,然后通过直方图相关方法解出平移量,最后利用线性点运算完成图像的灰度校正。结果表明,算法对由光照条件引起的灰度变化的校正具有较高的稳健性。     

基于激光标刻的细胞簇灰度降阶模型

针对激光在物体表面标刻无法逼真具有连续色调的灰度图形的特征,建立了基于细胞簇灰度降阶模型,对标刻图形灰度数据信息以及降阶算法进行数学描述,对传统误差扩散的结构进行改善,形成由二次频域调制半色调的相应算法,构建最优细胞簇像素点分配相应模型,最后运算后的标刻图形数据通过增强纹理能量,极大程度上减少了周期性纹理缺陷,使处理后的标刻图形更加充分的表现原灰度图形信息,为激光标刻灰度图形提供了新的研究方向。     

基于连续线性调频激光器的测距方法

提出了一种基于线性调频激光器的外差测距实验理论,设计了一个较为具体的测距方案,利用延时光纤将两束特性相同、但进行了延时的线性调频激光进行混频,测出其拍频后的频率值,进而得到其中包含的频率信息,并用Matlab-Simulink仿真对此方案进行了仿真测试和实际光纤延时验证,通过模拟线性调频信号和线性调频外差测距的实验过程,分别对300、600、900 m处的线性调频激光回波信号和本振信号进行外差拍频,得到相应的拍频值,其结果与理论计算结果基本吻合。     

基于会聚型双目立体视觉的测距模型北大核心CSCD

传统的双目视觉模型基于特征对左右画面进行匹配,但当画面中出现多个高度相似且表面特征不明显的目标时,无法通过特征进行有效匹配。针对上述问题,本文采用基于特征和空间位置的方式进行目标匹配,并根据人类双眼锁定目标时,目标始终处于视野中心位置的原理,选择舵机来控制摄像头光轴会聚于目标,建立了一种基于会聚型双目立体视觉的测距模型。该模型能够通过控制舵机使摄像头自动汇聚于目标,并实现测距功能。理论推导及实验研究验证了该模型的可靠性及一定的实用性。     

基于正弦灰度变换的红外图像增强算法

针对红外图像的特点,提出了一种基于正弦灰度变换的红外图像增强算法。采用二个拐点,将整个图像按灰度的大小分为三个区:背景区、目标区和过渡区,针对不同区域采取不同的灰度映射变换。灰度伸缩采用正弦函数,其导数是光滑的,灰度伸缩性能好。伸缩的拐点及伸缩强度参数独立可调,通用性强,计算简单。实验结果验证了算法的有效性。     

基于灰度选择法的医学图像可视化算法研究

针对医学融合图像可视化中存在病灶区域特征难以分辨这一问题,首先采用灰度阈值选择法实现对病灶区域的分割,然后在选定病灶区域的前提下,对融合图像做伪彩增强处理。实验采用的原始图像为可见光与红外源图像,融合是由采用小波变换图像融合法实现的,实现融合的区域为灰度图像。在医学图像中,由于肉眼对灰度图像不敏感,不方便清楚地观察病症部位,所以需要对病灶区添加明显的颜色特征。在对病灶区域的分割中采用了3种方法做对比,实验结果表明使用灰度阈值选择法得到的图像最为理想,由于灰度阈值选择法中阈值的选定比较繁琐,在该算法基础上结合最佳阈值分割迭代解法较准确地完成了阈值的选定。最后运用MATLAB实现仿真,实验表明该方法切实有效。     

基于地面激光的探地雷达图像地形校正方法

为消除地形起伏对探地雷达图像畸变和解译的影响,需进行地形校正处理。本文主要通过地面激光建立的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)来实现探地雷达图像的地形校正。首先,利用激光点云构建高精度DEM,借助靶球标记的雷达测线起始和结束位置实现雷达图像与DEM上提取出相应的二维地形剖面之间的匹配。然后,选择测线上最高点所在的水平面为参考基准面,根据时间移位原理并结合线性插值法对雷达图像上各道数据的双程传播时间进行校正;最后,选择实例数据并以差分GPS采集的地形数据为标准,着重分析了不同分辨率DEM下提取出的地形剖面对地形校正效果的影响。结果表明利用激光点云建立DEM实现探地雷达图像地形校正的有效性,当DEM分辨率与探地雷达数据采集道间距相一致时,从DEM上提取出的地形剖面实现探地雷达图像地形校正的效果最佳。     

基于优先级的OBS核心节点性能研究

设计了基于业务优先级的光突发交换核心节点模型,采用多级光纤延迟线的光缓存来提高交换网络的性能.交换节点在4个端口8条波长(4×8核心交换结构)的情况下,当光纤延迟线基本延迟单元为50μs、级数为8,负载为0.8时,丢包率小于0.01;为了满足不同业务服务质量的要求,将数据包按优先级划分,采用基于优先级的插空算法(VFPP),在相同缓存配置条件下使高优先级数据的丢包率降低到以下,在高负载下平均时延小于不区分优先级的情况.