HJ-1B卫星红外扫描图像的几何定位和精校正方法研究

根据环境与灾害监测预报小卫星1B星(HJ-1B)携带的红外扫描相机的成像几何特性,提出了一种基于成像过程模拟的几何定位和精纠正方法.该方法首先根据共线方程对HJ-1B红外相机的图像初定位,再基于一幅更高分辨率的已校正的遥感图像,按照红外相机的成像几何模拟生成若干图像块,与待纠正的红外相机图像匹配,用最小二乘修正偏移量,最后根据修正量去校正有误差的星历参数,从而获得整幅图像的精确定位信息.经过模拟数据和MODIS数据的检验,所提出的算法是可行的,定位精度有明显的提高.     

基于直线检测的条码图像几何校正研究

CCD相机采集的图像会产生一定程度的几何变形,需要进行几何校正。常用的图像几何校正方法不适合条码图像的校正,因此,结合已有的边缘检测算法和直线提取算法,提出了基于直线检测的条码图像的几何校正算法。基于直线检测的条码图像校正方法是在已除去背景的图像中,寻找目标的条形码边缘对应的直线,以此确定其偏移角度,并进行扭转校正。实验结果表明,有偏转角度的条码图像运用了所提方法校正后,都得到了有效的几何校正。     

三线阵CCD相机亚像元精度几何标定方法研究

为了解决三线阵CCD立体测绘相机内方位元素的几何标定问题,提出了一种实现相机亚像元精度内方位元素和交会角标定的方法。该方法利用光学高精度角度发生器和CCD细分测量相结合的检测方法,由最小二乘回归分析,实现相机内方位元素的标定,并通过扫描星点图像标定交会角。校飞实验的数据处理结果验证了该方法的有效性。     

科学级CCD相机在星敏感器中的设计与应用

星敏感器通过探测天球上不同位置的恒星来确定航天器的姿态。星相机是星敏感器的成像系统。虽然近年来CMOS成像技术快速发展,但在科学级成像领域,特别是星敏感器应用中,CCD技术较成熟。本文的研究目的是研究一种探测能力强、数据更新快的用于星敏感器的成像系统。文中主要研究了基于TH7888A科学级CCD传感器的星相机的设计和应用,说明了CCD工作原理,详细分析了该种CCD传感器的星等探测灵敏度,论述了CCD星相机的设计方案。并用成像实验、动态范围测试、星等探测能力实验等实验验证了所设计的相机的性能。设计的星相机可以用给定的小型光学系统在60 ms以内的积分时间探测6等星,相机可达到10帧/秒的图像数据更新频率,满足短积分时间进行快速星光成像的要求。     

基于机器视觉的零件特征尺寸提取算法

目的复杂型面零件功能特征多样,结构尺寸呈现空间分布,传统的手工检测方法无法满足检测工作要求,为提升检测效率,提出一种基于机器视觉的非接触式测量方法。方法使用CCD相机采集图像信息,对图像进行分析处理,获得圆的亚像素边缘轮廓,再通过最小二乘法进行圆拟合求得圆的参数方程,最后利用几何距离公式求得像素距离。通过系统标定求出像素当量,由像素当量最终求得圆与圆之间的实际距离。结果最小二乘拟合圆亚像素边缘检测算法稳定,抗噪性能较好,算法的分辨率为0.001个像素。结论该方法可正确、方便、有效地对零件进行尺寸测量。     

偏流角误差对TDI CCD相机成像的影响与仿真

本文分析了TDI CCD相机的偏流角调整过程和偏流角误差匹配的影响因素,依据偏流角误差导致的姿态稳定度偏差对相机成像质量的影响,建立推扫相机像点与物点一一对应的数学模型,根据TDI CCD成像时超出对应像素的横向与纵向偏移量的累加计算,仿真卫星姿态稳定度改变时相机的成像;同时,利用单轴气浮转台和面阵CCD进行成像实验,将实验条件的像移速度与仿真条件的像移速度匹配,并对面阵CCD成像进行偏移量的累加,模拟推扫CCD成像,最后利用图像对比度和互相关相似性测度分析仿真成像与实验成像质量。仿真成像与实验成像在对比度和互相关相似性测度上相差为0．03左右,能较好满足地面卫星相机连调试验的图像仿真。     

高抗振性大口径钢管动态直径测量系统

针对目前各大行业对钢管直径在线测量精度的需求,设计提出了一种基于亚像素的双CCD测量钢管直径的系统方法。该系统利用双CCD横向拍摄钢管,利用摄像机标定确定钢管、相机及其他相关设备的相对坐标,以及测量系统的内、外参数,对两相机采集到的图像利用差分法确定大致边缘区域,利用边缘区域亚像素边缘检测方法确定精确钢管边缘。根据得到的坐标值做外接四边形,采用最小二乘法求其内切圆的圆心坐标(即钢管的圆心坐标),最终确定钢管的直径。实验结果表明:本文直径测量方法抗振性能强、精度高,钢管直径的精度误差≤0.2%。利用亚像素方法的钢管直径测量技术,测量精度高,抗振性能强,适用于工业高速在线测量。     

宽带多光谱成像系统CCD响应的线性化校正方法

对多光谱成像系统CCD响应特性进行了分析,并提出使用物理阶调模型作为新的线性化校正方法。在分析了数码相机CCD响应值的线性化校正原理和方法的基础上,通过校正精度和光谱重构效果两个方面,将其与传统的多项式模型和指数模型等方法进行了比较分析。实验结果表明,经过线性化校正的各通道的线性相关性进一步增强,其中GOG模型各通道的相关系数值均接近0.996,具有最好的线性校正效果;且GOG模型校正过的RMSE和ΔE值分别降低了37%和61%。因此,采用GOG模型,可以较好地实现CCD响应值的线性化校正,提高多光谱图像获取中光照不均匀性的校正精度和效率。     

中巴地球资源卫星

介绍了中巴地球资源卫星概况及与国外同类卫星的比较。描述了五谱段CCD相机和四谱段红外扫描仪等有效载荷。扼要介绍了卫星的公用服务平台各分系统和在轨测试性能。在首发星的基础上充分汲取用户意见,把后继星的工作做好。     

应用光栅刻线与CCD测量运动位移的研究

将计量光栅作为标准刻线,应用到对微细物体高精度定位的工作台上,并提出了一种新的直接获取运动位移的方法.调整光路使CCD获取清晰的光栅图像;对图像进行分析处理,计算出栅距与像素之间的映射关系:再对工作台移动前后的光栅图像进行对比,采用基于X-Y图的相位差比率算法获取像素位置差;从而计算出工作台的实际运行位移.实验结果表明,该方法能简单快速地实现微电子加工领域亚像素级的测量.     

汽车法兰自动平衡去重组合机床的研制

介绍了一种适用于汽车法兰及类似转子的自动平衡去重机床的系统结构和去重模型。该机以虚拟仪器、可编程控制器（PLC）、单片机为核心组建，采用外圆弧铣削方式进行动平衡校正，将几何计算与人工手动补偿的曲线拟合结合起来进行校正值计算，实践证明，该机操作方便、平衡精度高、价格适中、生产效率高，具有广阔的市场前景。     

基于线阵CCD的新型纠偏检测方法

目的 为了提高包装机纠偏控制的精度和通用性,提出一种纠偏检测方法。方法 采用两路线阵CCD成像,并比较两者CCD信号,判断材料在工作过程中是否发生跑偏现象,然后通过控制器进行纠偏操作。结果 两路CCD灰度值显著变化的像元位置表明了带材的边缘位置,通过两像元的差值即可判断带材是否发生跑偏,方案可行。结论 相较于以往的CCD的检测方法,该方法稳定性和精度均有所提高,并且当材料的宽度在一定范围内变化时,纠偏装置仍可以工作,而不需要其他操作,通用性也有一定提高。     

光学计智能化

光机系统略作改动以同时适应目视读数及光电接收。介绍了ＣＣＤ信号的拾取及８０３１单片机数据自动处理系统，理论分析及实测数据表明智能伦改造后保持了原仪器的精度。     

基于线阵CCD的自动纠偏控制系统设计

针对柔性片材传输过程中的跑偏现象,设计了一种基于线阵CCD的自动纠偏控制系统。采用线阵CCD可以准确、快速检测出特征标志线的位置,实时驱动电机与滚珠丝杠推进滚筒进行及时、准确的位置纠正。实验证明：所设计的基于线阵CCD的自动纠偏控制系统具有良好的检测精度,可适用于各种需要纠偏的场合。     

环境一号卫星数据产品共享机制研究

在对国内外遥感数据共享现状综合分析比较的基础上,针对环境一号卫星数据产品海量性、多源性、异构性、应用复杂性等特点,提出相应的数据产品共享标准规范、共享平台和共享政策,为环境一号卫星数据产品的高效、广泛应用奠定坚实的基础,以达到最大限度地满足用户的多样性需求、加强环境一号卫星数据产品的公益性服务和国际市场服务的最终目标.     

基于激光-线阵CCD技术的轧辊磨损度检测系统

应用激光-线阵CCD检测技术,提出了一种高速、高精度轧辊磨损度检测方法。阐述了激光．线阵CCD检测系统原理、系统组成与检测过程,采用梯度强度均值法对CCD信号进行处理,有效地降低了噪音对成像质量的影响,提高了处理数据的速度,解决了去噪、边缘检测和特征信息提取等关键技术,提高了系统的检测精度与分辨率。实验证明,该系统的测量精度达到了实际生产过程的要求,为实现轧辊磨损度在线检测的高速化、精确化、自动化提供了一种新方法。     

复杂几何形状零件自动检测

本文论述了一种运用CCD和计算机图象处理技术的复杂几何形状零件自动检测系统．理论与实验研究表明．运用普通B/W摄象机，512×512图象卡，对最大尺寸为20mm的多参量零件自动检测，检测情度不大于上35μm；民检测速度为15个／分．进一步研究。可实现自动在级检测．     

车辆轮对落轮在线非接触自动检测设备

研制出一种新的车辆轮对落轮非接触自动检测设备。该设备利用 CCD, PSD 型激光位移传感器、涡流传感器以及数据采集系统完成轮对相关尺寸的数据信号采集,并由工控机对各数据进行融合处理,实现轮对左右两轮饼近十个参数的非接触精确测量。现场使用表明,该设备的测量精度优于±0.1mm 。     

Method of calibration to correct for cloud-induced wavelength shifts in the Aura satellite's Ozone Monitoring Instrument

The in-flight wavelength calibration for the Ozone Monitoring Instrument is discussed. The observed variability in the wavelength scale is two orders of magnitude larger than caused by temperature changes in the instrument. These wavelength variations are the result of rapid changes in time in the radiance levels during an individual observation in the presence of clouds or snow and ice. We have developed a data processing method to account and correct for these changes. In February 2005 this correction was implemented in the official data processing stream. We explain in detail how and how accurately this method works. Before correction, the error in the wavelength scale can be as much as a few tenths of a pixel; after correction it is mostly less than 1/100th of a pixel, which is the required preflight accuracy. This means that higher-level products such as the total column amounts of ozone, NO2, and SO2 are not significantly affected. It is expected that these wavelength variations will be observed in other hyperspectral Earth observation spectrometers and that the correction mechanism should apply equally well.