基于双向邻域过滤策略的图形匹配类遥感图像配准算法

针对遥感图像由于较大仿射变换关系、相似图案和多源性等导致图形匹配时出现伪同构现象,提出了一种基于双向邻域过滤策略的图形匹配方法.本方法采用双向邻域的图形特征描述子来表示特征点的邻域关系.当误配点的双向邻域任意顶点在后期迭代中被视为误配点时,将与匹配点集具有稳定双向邻域结构的点恢复至匹配点集,同时剔除伪同构中残留的误配点.通过与Random Sample Consensus(RANSAC)、Graphing Transformation Matching(GTM)算法以及提出的双向邻域匹配方式比较得出,基于双向邻域过滤策略的匹配方式能够处理空间顺序匹配时存在的伪同构问题,同时获得更高的召回率和匹配率.     

（英）光电成像系统的协同设计方法研究

在传统的光电成像系统设计中,光学子系统和电子学子系统是分开设计的.这导致两个子系统的参数化之间协调程度降低,导致子系统兼容性不完善.为了提高各子系统之间的兼容性,缩短设计时间,减少开发成本,本文提出了一种协同设计方法.在端到端光电性能评价的基础上,采用多目标多参数优化算法对光电成像系统的配置参数进行优化.利用该方法对空间红外成像系统配置参数进行了优化,且获得良好在轨成像效果.结果表明,该方法对优化光电成像系统的参数配置,评价光电成像系统的性能具有积极的作用.     

红外数字TDI成像非均匀性校正

目的 红外数字TDI（time delay integration）先经过信号的模拟数字转换,再进行时间延迟累加,曝光方式比较灵活,能够提高探测系统灵敏度以及探测目标信噪比,在航空航天遥感应用领域具有广泛的应用,红外数字TDI通常采用扫描方式成像,既具有扫描成像的特点,其本身又是一个小面阵,在信息获取上具有扫描和凝视双重特性,在信息处理端,成像非均匀性是限制其成像质量的关键因素,降低输出图像的非均匀性,对开展目标探测、识别等研究和应用具有重要意义。方法 通过分析成像系统的每个部分,建立成像输入输出模型,并讨论模型中各个参数对成像非均匀性的影响,指出优化系统非均匀性的途径;对图像非均匀性校正分为盲元补偿和有效像元的非均匀性校正,对盲元进行邻域像素替代和邻域像素平均的交替迭代补偿提高了盲元的补偿率,对有效像元分析了所有像元的响应特性,选择了曲线拟合的目标校正曲线对系统灰度输出与输入能量之间的非线性进行校正,并引入校正因子对非扫描方向上的非均匀性进一步校正。结果 使用上海技术物理研究所研制的640×8中波红外数字TDI探测器进行了黑体定标验证,结果表明,在特定温度下的黑体成像经过校正后的非均匀性由19.44%下降到4.01%,外场实验获得的红外TDI图像上的横条纹明显减少和弱化。结论 通过分析对目标场景成像从光信号到电信号的整个链路,得到影响成像非均匀性的具体参数,对红外数字TDI成像系统设计具有一定参考意义;使用本文方法对红外数字TDI成像进行了盲元补偿和非均匀性校正,成像非均匀性显著下降,验证了该方法的有效性。     

静止轨道对地观测光学系统外遮光罩设计

研究了午夜前后阳光照射对静止轨道三轴稳定对地观测光学系统的系统成像和系统热稳定性的影响.根据光学系统在静止轨道运行时的受照特点,分析了直射入光学系统的太阳光能量,推导出由外遮光罩高度,形状及不同太阳倾斜角确定的无量纲数阳光抑制比K,用以描述外遮光罩对视场外直射阳光的抑制能力并指导各种形状外遮光罩的高度设计.用Monte-Carlo方法编制通用程序计算了各种轮廓形状在不同太阳倾斜角下的抑制比K.在实例设计中取春秋分K=0.5作为设计依据,外遮光罩的高度为底部轮廓东西轴长的1.8倍,此时阳光由遮光罩底部轮廓进入光学系统的时间为3h,设计结果满足卫星载荷尺寸要求.     

大型红外辐射面源的设计

红外辐射面源应用于特定红外特性目标的模拟,各种红外探测、制导系统的外场测试,红外目标源标红外辐射性能基本取决于面源温度场的控制。介绍了大型红外辐射面源系统的主要组成,采用外凸锥型制作辐射源表面以提高红外发射率。采用大功率加热管结合温控仪进行升温控制,通过分析及计算确定了加热系统的功率,并通过CFD仿真进行了冷却系统的风道设计及风扇选型。实验得出大尺寸辐射面温度的稳定性及均匀性均满足设计要求,可在30 min内将辐射面温度均匀控制在[80 ℃,300 ℃]范围内,误差小于1.5 ℃,可以设定温度以模拟不同的红外特性。     

一种低噪声宽带低通有源滤波器的设计

本文介绍了将幅值为0.1V的1MHz方波经过滤波不失真地放大为2.5V、带宽为30MHz信号的一种低噪声、模拟低通有源滤波器。     

ASIC 技术在长线列TDI 红外探测器中的应用

针对长线列红外时间延迟积分(TDI, Time Delay Intergration)探测系统面临通道多、噪声大、体积大、质量重、功耗大等问题,提出了利用专用集成电路(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)方法解决长线列红外TDI探测读出电路中面临的问题。通过实现由一款全定制ASIC芯片(8路红外信号调理芯片)和红外TDI探测器构建的红外探测扫描成像系统验证ASIC芯片可以解决长线列红外TDI探测系统中所面临的上述问题,整个系统噪声为1.42 mV,功耗为0.72 W。实现了读出电路的高集成化,减少设计复杂度和工作量,为微型化、小型化航天遥感卫星研发提供技术支持和实践基础。     

基于非局部相似度约束的多通道复用压缩遥感成像方法

结合压缩感知成像原理和遥感成像系统的物理可实现性,提出了采用掩膜编码的多通道复用压缩成像方法。首先,采用多组随机二值伯努利分布的掩膜为不同光学通道视场进行压缩编码,在单位积分时间内采集一帧图像重构所需欠采样数据。然后,针对传统的全变分范数最小化的重构方法易受遥感图像局部突出特征干扰的问题,提出了以遥感图像空间域非局部相似度为正则化重构标准的先验约束。实验结果验证了本文提出的压缩成像方法的可行性。与传统算法相比,本文提出的重构算法能够在保留图像细节的同时实现快速有效重构。     

两维程控太阳跟踪器控制系统的研制

通过对太阳运行轨迹理论的分析和研究,确定了太阳跟踪器的运动数学模型,并就其不同的天文算法公式进行了比较和选择,以保证系统的跟踪精度。在此基础上针对太阳跟踪器的控制原理,提出了系统的技术方案,详细阐述了控制系统的软件平台和硬件电路的设计。试验结果表明:两维程控太阳跟踪器的性能指标完全满足应用要求,运行稳定可靠,能适应各种复杂环境条件,这将在气象观测、高精度太阳跟踪测量以及太阳能源利用等领域有重要和广泛的应用。     

EPROM在测量太阳方位角应用

文中介绍一种以CCD为探测器件,结合大容量EPROM实现太阳方位角数字输出的测量方法。利用EPROM作为存储设备,具有容量大、易操作、测量精度高、易改进等特点,并在实验中取得了良好结果。