北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
针对星载光电成像系统的空间目标检测与识别技术，设计了一套数字信号处理器(DSP)结合现场可编程门阵列(FPGA)的图像处理系统，并提出了一种卫星目标检测与识别方法。在没有先验知识条件下，利用改进的图像差分法对具有星空背景的序列图像进行目标检测，再根据卫星与天然星体具有不同的边缘轮廓信息，通过最小距离分类器识别出卫星目标，获得卫星模板，从而可进行模板匹配以实现卫星的快速检测和识别。实验结果表明，提出的方法相对于传统方法，运算时间减少了15%~40%，满足星载光电成像系统对卫星目标检测与识别的准确性与实时性的要求，在工程实践中具有一定的应用价值。
图像处理 目标检测 目标识别 激光与光电子学进展
2014, 51(12): 121102
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院， 北京 100191
为了减小随机误差和野值对车载激光多普勒测速仪测速精度的影响，提出了一种自适应卡尔曼滤波算法。以“当前”统计模型为基础，结合车载测速仪实际特点建立了系统的状态空间模型，并利用速度观测值与预测值之间的偏差进行加速度方差自适应调整，同时根据卡尔曼滤波算法中新息的正交特性和速度估计误差，给出了能够剔除野值并实时反映路面特征的观测噪声方差自适应算法。仿真结果表明该算法的滤波收敛速度和估计精度都明显优于“当前”统计模型算法,实验结果证明该算法能够显著提高测速仪的测速精度与稳健性。
激光光学 车载测速仪 卡尔曼滤波 多普勒 中国激光
2014, 41(11): 1102006
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
激光多普勒测速系统可实现空中运动平台的速度测量，平台的姿态测量误差是影响其测速精度的重要因素。为实现运动平台三维速度的测量，以相干探测原理为基础，设计并搭建了全光纤三光束激光多普勒测速系统，建立了运动平台三维速度测量的数学物理模型，对系统测速相对误差进行了数值模拟研究。研究结果表明，姿态测量误差对测速精度的影响不可忽略；随着俯仰角度的不同，俯仰误差与旋转误差对测速精度的影响程度会发生变化；测速精度与旋转误差呈线性关系，而与俯仰误差存在着非线性关系。研究结果可为激光多普勒测速系统的设计以及速度修正提供理论依据。
激光技术 相干光学 激光测速 速度测量精度 姿态角 激光与光电子学进展
2014, 51(4): 041402
