并行电子能量损失谱仪中多重四极透镜系统物方视场的模拟

通过对三重四极透镜成像系统的渐晕模拟,研究了并行电子能量损失谱仪中物方视场、漂移管径以及与电荷耦合探测器（CCD）幅面尺寸的对应关系,并由它们间的相互关系确定了与CCD幅面二维探测器尺寸相匹配的漂移管径。     

单探测器共孔径多光谱成像系统设计

为了解决多光谱成像系统的轻小型设计难点,采用单探测器多谱段成像方案进行了同时刻四谱段成像系统的光学系统设计。分光原理为,在物镜组前方设置四片楔形滤光棱镜,并在棱镜表面镀上透过不同谱段的透过薄膜;物体辐射经过棱镜后不同谱段的辐射发生不同方向的偏折,即在焦平面的不同位置形成了分离的光谱像。设计过程中,采用渐晕的方法解决谱段间的重叠问题。设计得到的光学系统波段数为4,工作波长为8.20~8.60 m、9.40~9.80 m、10.60~11.20 m及11.20~12.20 m,焦距为55 mm,全孔径为80 mm,光学系统的弥散圆直径小于40 m,并分析了系统的像差特性。分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,满足多谱段成像要求。     

基于海洋背景红外图像的仿真系统研究

简要介绍了一种简便的基于海洋背景的红外仿真系统的设计和组成,阐述了各个模块的功能以及模块之间的联系。在实际存储红外图像素材基础上,通过直接添加模板图像,接着通过后续的处理模块来实现较好的模拟海洋红外图像中的目标的目的。从最后的结果可以看到这是一个简便有效的仿真系统。     

超大空域凝视光学系统的光阑像差

鱼眼透镜和超广角镜头具有很严重的光阑球差、光阑彗差。本文主题是：如何简捷计算其光阑球差以准确描述轴外物点成像光束的位置和结构以及如何利用光同阑彗差造成有效的像差渐晕以改善像面照度分布；文章提出用截断级数和微分方法解算光阑球差近似值，用诱导迭代方法人为扩大光阑彗差以增强像差渐晕效应，并达到了预期目的。     

基于退化模型的图像渐晕处理技术

针对反射镜拼接光学系统中的图像渐晕问题进行讨论,从几何光学角度分析了反射镜遮挡导致的部分光线无法在像面上成像出现的能量损失问题,对渐晕能量分布进行了定量分析。根据分析结果,提出了一种适合反射镜拼接渐晕的退化模型,采用最速下降法进行模型参数的求解,推导了Hesse矩阵的相关参数,较好地解决了不规则曲面拟合的问题,进而实现了拼接渐晕的处理。实验结果表明:文中方法能够有效地估计退化模型的相关参数,处理后图像的信噪比提高了至少15 dB,有效地去除了拼接带来的渐晕失真,且达到实时应用的要求,具有广泛的应用价值。     

航空遥感影像渐晕复原方法

针对航空遥感影像在拍摄过程中相关参数不易获取的问题,提出了利用逐行扫描及数据拟合的方法来获取影像整体灰度变化情况,从而实现影像渐晕现象的复原。实际航空遥感影像的处理结果表明,该方法能够有效去除影像的渐晕现象,处理效果比传统的光学和几何纠正方法更为理想。由于该方法不需要相关的光学和几何参数,因此具有广泛的适用性。     

散景效果的真实感绘制

针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,包括孔径光阑和渐晕光阑,以绘制出由孔径形状和渐晕共同作用的散景效果;利用几何光学理论和序列光线追踪方法精确计算出出射光瞳的位置和大小,以辅助光线采样,提高光线追踪效率.绘制结果表明,利用该方法能够绘制出较为逼真的散景效果,正确模拟了孔径形状和渐晕对散景效果的影响,并具有较高的光线追踪效率.     

红外系统中渐晕效应的模拟方法研究

渐晕是红外光学系统中普遍存在的现象,导致最后产生的红外图像存在不应有的亮暗失真情况。对渐晕产生的原因进行了分析,实际系统中不仅有几何渐晕还有透镜造成的渐晕,这两者共同影响图像质量。根据渐晕产生的原因,基于图像像素处理法和光线追迹法建立渐晕效应的数学模型,得到仿真图像并对仿真结果进行分析。理论和实验结果表明文中建立的模型更加完善,有利于红外传感器总体系统的仿真。     

Evaluation of three methods for retrospective correction of vignetting on medical microscopy images utilizing two open source software tools

Correction of vignetting on images obtained by a digital camera mounted on a microscope is essential before applying image analysis. The aim of this study is to evaluate three methods for retrospective correction of vignetting on medical microscopy images and compare them with a prospective correction method. One digital image from four different tissues was used and a vignetting effect was applied on each of these images. The resulted vignetted image was replicated four times and in each replica a different method for vignetting correction was applied with fiji and gimp software tools. The highest peak signal-to-noise ratio from the comparison of each method to the original image was obtained from the prospective method in all tissues. The morphological filtering method provided the highest peak signal-to-noise ratio value amongst the retrospective methods. The prospective method is suggested as the method of choice for correction of vignetting and if it is not applicable, then the morphological filtering may be suggested as the retrospective alternative method.     

张量分析在视差图生成中的应用

针对当前视差图生成算法中常用的匹配代价对光晕等复杂光学畸变比较敏感的问题,在对相机成像模型进行分析的基础上提出了一种基于张量分析的匹配代价。和目前常用的匹配代价相比,该匹配代价不但对光晕效应具有更强的鲁棒性而且能够更加准确的反映图像的局部结构信息,有效的降低了匹配的歧义性。在本文中,张量在积分图像上构造,张量间的距离在黎曼流形上测量;此外,提出了一种简单有效的视差图后续处理方法进一步修正了初始视差图中的不可信视差。在标准测试集和人工图像上的实验结果验证了该方法的有效性。