1 长春工业大学 计算机科学与工程学院, 吉林 长春 130012
2 吉林大学 通信工程学院, 吉林 长春 130022
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对红外与可见光图像融合易受噪声干扰从而使目标信息减弱的问题, 提出了一种基于目标区域提取和压缩感知的融合算法。首先, 在频率域上对红外图像进行显著区域检测得到其对应的显著度图, 并在显著图指导下结合区域生长法提取红外图像的目标区域, 有效抑制噪声与复杂背景的干扰。然后, 用非下采样剪切波变换对待融合的图像进行分解, 采用不同的融合策略分别对目标与背景区域的高、低频子带进行融合。针对背景区域提出一种新的基于多分辨率奇异值分解和压缩感知的融合规则, 最后, 进行非下采样剪切波逆变换得到融合图像。与其他算法的对比实验结果表明, 本文算法能更好地突出目标区域, 保留图像细节信息, 抑制噪声干扰; 图像质量评价指标中的信息熵、标准差、互信息、边缘保持度分别提高了3.94%, 19.14%, 9.96%和8.52%。
图像融合 红外图像 可见光图像 显著度图 非下采样剪切波变换 目标提取 压缩感知 多分辨率奇异值分解 image fusion infrared image visible image saliency map non-subsampled shearlet transform target segmentation compressed sensing multi-resolution singular value decomposition
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了精确控制光电跟踪复合轴系统的快速反射镜, 研究了快速反射镜的反射过程。推导出了快速反射镜镜子转动角度和反射光线转动角度之间的关系, 描述了快速反射镜系统的控制方法和软件实现。以推导出的快速反射镜镜子转动角度和反射光线转动角度之间的关系为理论依据, 建立了快速反射镜伺服控制系统, 对快速反射镜系统进行了锁零实验和跟踪实验, 并与母轴系统进行了对比。实验结果显示: 快速反射镜在锁零时稳态精度小于1″, 且响应快速; 在跟踪时系统方位跟踪误差均方根为3.6″, 俯仰跟踪误差均方根为8.7″, 满足光电跟踪系统对跟踪速度和瞄准精度的要求。得到的结果表明, 基于快速反射镜反射过程理论建立的快速反射镜伺服系统提高了激光发射系统的跟踪精度和响应速度。
光电跟踪 激光发射系统 快速反射镜 光线反射 音圈电机 opto-electro tracking laser launching system fast-steering mirror reflection process voice coil actuator
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对CO2激光作用下HgCdTe晶体的损伤问题进行了数值分析。首先, 建立了高重频CO2激光损伤Hg0.784Cd0.216Te晶体的三维热传导物理模型; 然后, 利用有限元方法计算了单脉冲和高重频CO2激光作用下, Hg0.784Cd0.216Te晶体的损伤阈值; 最后, 分析了激光重频以及辐照时间对晶体损伤阈值的影响。研究结果表明: 单脉冲激光辐照下, 晶体的损伤阈值为64.5 J/cm2; 高重频(f＞1 kHz)激光辐照下, 激光重频的改变对晶体损伤阈值的影响较小, 损伤阈值应由平均功率密度表征, 且与辐照时间密切相关; 辐照时间的增加, 可以有效地减小晶体的损伤阈值, 当激光辐照功率密度＜1.95 kW/cm2时, 不会发生晶体损伤。研究结果对高重频CO2激光在激光加工以及激光防护的应用方面具有指导意义。
激光损伤 损伤阈值 重复频率 HgCdTe晶体 laser damage damage threshold high repetition frequency HgCdTe crystal
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
针对定量化遥感的深入研究和探测器测量精度的提高, 本文对紫外波段探测器的标定方法和标准的传递进行了研究。介绍了紫外探测器低温辐射计的工作原理、标准建立过程及发展现状, 探讨了美国国家标准研究院(NIST)传递标准探测器的选取和标准传递过程。文中的研究为探测器定标方法的研究提供了理论基础, 对提高标准探测器定标精度, 促进其工程化应用具有借鉴意义。
紫外探测器 低温辐射计 辐射定标 标准传递 ultraviolet detector cryogenics radiometer radiation calibration standard transmission
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 长春锅炉仪表程控设备股份有限公司， 吉林 长春 130052
为了对跟踪高轨目标无跟踪盲区的水平式经纬仪的指向进行修正，对经纬仪指向修正模型进行了理论分析和实验研究。介绍了球谐函数、支架、水平式3种指向修正模型，并对水平式模型做了修改。利用实测恒星数据进行matlab回归对比分析，最后采用内符合和外符合两种方法对3种模型的回归精度进行符合对比，得出了适合水平式经纬仪指向修正的模型。应用该水平式修正模型对某型水平式经纬仪的实际指向进行了修正，实验结果表明，其经轴L修正精度为0.467 2″，纬轴B修正精度为0.422 7″。对3种模型回归精度的对比分析显示，用支架和水平式模型修正水平式光电经纬仪指向精度时，效果均远优于球谐函数模型，支架模型略优于水平式模型，从而得出球谐函数模型不适合修正水平式经纬仪指向的结论。
水平式经纬仪 静态指向 修正模型 level mounting theodolite static pointing correct model
1 中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 北京跟踪与通信技术研究所,北京,100094
4 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
由于电视跟踪器图像信号建立、图像处理等原因造成的延时和采样频率直接影响了电视跟踪伺服系统的性能.针对电视跟踪器对跟踪伺服系统影响进行探讨,给出测试电视跟踪器滞后时间常数的方法;针对电视延迟和零节保持环节造成的相位损失提出了补偿方法.经过插值外推补偿和零阶保持器补偿以后,系统的阶跃响应超调量减小约6%～9%,而稳定时间基本不变,改善了电视跟踪系统的动态性能.在实际工程应用中所述方法对于指导电视跟踪系统的伺服设计和拓展频带取得显著效果.
电视跟踪器 滞后时间测试 相位补偿
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068
3 中国科学院,研究生院,北京,100039
4 北京跟踪与通信技术研究所,北京,100094??br>
在速度滞后补偿的基础上,提出了一种加速度滞后补偿提高光电跟踪系统跟踪快速运动目标精度的方法,并将其应用于提高电视跟踪稳态精度中.结合电视跟踪器补偿技术,在保证最大跟踪误差不大于3′的条件下,将目前光电经纬仪电视跟踪系统跟踪最大角速度30°/s和最大角加速度12°/s2能力,提高到跟踪最大角速度50°/s、最大角加速度30°/s2.仿真和实验结果表明,该方法简单实用,可以在速度滞后补偿提高跟踪精度的基础上,大大提高系统跟踪快速运动目标跟踪精度的能力.在实际工程应用中,所述方法取得显著效果.
光电跟踪系统 跟踪精度 加速度滞后补偿
中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,吉林,130033
对光栏进行精密定位通常采用轴角编码器或圆感应同步器作为测角反馈元件.可以达到很高的测角精度,但有价格高、体积大、处理电路复杂等缺点.PSD(P0sition Sensitive Detector)敏感探测器是一种新型位置传感器,具有质量轻、精度高,体积小、价格低廉、处理电路简单等优点.采用PSD和电位计作为测角反馈元件,提出了一种新的光栏精密定位的方法,首先由电位计进行粗定位,然后由PSD进行精密定位.实验结果表明,定位精度达到了2',满足指标要求.
电位计 转角测量 光栏精密定位 PSD
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
2 吉林大学,网络中心,吉林,长春,130012
以常规代数方法,分析探讨了地平式光电望远镜天顶盲区形成的机理,结果显示跟踪架最大方位角速度、目标的飞行高度和飞行速度这三个参数确定了天顶盲区范围.利用天文球坐标系进行了分析,结果表明跟踪架最大方位角速度的限制是导致望远镜存在天顶盲区的最主要原因.在北纬60°跟踪赤纬不同的目标得到了具体跟踪数据,通过对比方位、俯仰角速度在天顶附近的变化规律,验证了天顶盲区首要影响因素是跟踪架方位角速度.
地平式 跟踪伺服系统 天顶盲区
