作者单位
摘要
华中光电技术研究所 武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430223
在水下透过波浪对海面及空中目标成像,所获取的目标图像会发生畸变。为定量分析波浪对图像畸变的影响,建立一种理想的水下对空成像模型,得到透过波浪的全景图像。首先,在给定的成像模型下,运用主光线反向追迹法,由斯涅耳定律计算出与水下入射光线对应的水上折射光线的方向矢量,从而得到天球上目标点与成像靶面上单像素点的物像对应关系。然后,对整个成像靶面上的像素点进行遍历,形成水下对空全景图像。最后,在4种特殊的海面波浪波形下,利用MATLAB环境计算出天空圆形目标及背景的水下对空全景图像。计算结果表明:运用反向追迹法能够有效地计算出水下对空全景图像,通过调整波浪参数,可以定量分析图像的畸变程度。主光线反向追迹法适用于分析透过具有一阶可导波浪的水下对空全景图像的畸变特征,为研究更复杂波浪下的水下对空图像畸变特征奠定了基础。
跨介质成像 水下对空成像 反向追迹 全景图像 斯涅耳定律 波陡 trans-medium imaging water-to-air imaging inverse ray tracing panoramic image Snell’s law wave steepness 
应用光学
2020, 41(5): 929
作者单位
摘要
1 中国人民解放军91977部队, 北京 100036
2 北京市第三十五中, 北京 100032
3 华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
由于水体对光线的吸收和散射, 造成水下对空所成图像噪声较大, 对比度较低, 降低了图像的观察效果。在前期研究工作中采用的去噪和对比度拉伸算法没有利用图像的深度信息, 使增强后图像边缘细节不够突出。将深度信息引入水下对空图像去噪及对比度拉伸过程中, 采用基于深度约束的均值去噪和基于深度感知的对比度拉伸算法处理水下对空图像, 有效提升了水下对空图像的深度层次感及对象边缘的质量, 为后期水下对空成像的目标探测和识别奠定了理论与技术基础。
水下对空图像 对比度拉伸 深度感知 图像去噪 图像增强 water to air imaging contrast stretching depth perception image denoising image enhancement 
光学与光电技术
2019, 17(2): 55
作者单位
摘要
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
为了定量研究面阵电荷耦合器件(CCD)错位成像技术图像质量的提高以及CCD像元填充因子对图像质量的影响,建立了仿真不同像元填充因子的面阵CCD错位成像的数学模型。以Matlab为平台,不考虑噪声的干扰,对ISO12233标准分辨率测试卡子图像进行了仿真,结果表明,CCD像元填充因子为100%时,与普通成像模式相比,对角错位、四点错位成像模式图像的灰度平均梯度分别提高了2.9970、3.4136,拉普拉斯能量分别提高了0.5676、0.7478,且CCD像元填充因子为其他值时,相较于普通成像模式,对角错位、四点错位成像模式图像的GMG和EOL均得到提高;采用四点错位成像模式时,与填充因子为100%的面阵CCD相比,填充因子为69%、44%、25%的面阵CCD四点错位模式图像的灰度平均梯度分别提高了1.433 0、3.337 3、5.153 2,拉普拉斯能量分别提高了0.638 0、1.704 4、3.196 8,且采用其他成像模式时,填充因子为100%、69%、44%、25%的图像的GMG和EOL均不断提高。研究表明,面阵CCD错位成像技术能够提高图像质量,且四点错位成像模式图像质量优于对角错位成像模式;在满足信噪比指标要求的前提下,对于面阵CCD同一成像模式,像元填充因子越小,图像质量越高。
面阵电荷耦合器件错位成像 仿真模型 填充因子 灰度平均梯度 拉普拉斯能量 subpixel imaging of area CCD simulation model fill factor gray mean gradient energy of Laplacian 
红外与激光工程
2015, 44(9): 2767
李亚鹏 1,2,*何斌 1
作者单位
摘要
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
为了克服现有电荷耦合器件(CCD)错位成像实现方法结构复杂、对移位精度要求苛刻等缺点,提出并实现了利用高精度二维平移台对单个CCD 相机整体二维移位,对一定物距远处靶标成像。采用三次B 样条插值、交错重组,对得到的具有既定相互位移关系的多幅相互错位半个像元的低分辨率图像进行重建,得到高分辨率图像。采用刃边法估算点扩展函数,对重建高分辨率图像进行图像复原,得到最终高分辨率图像。结果表明,采用错位成像,图像目视视觉分辨力提高了1.4倍,图像混叠效应降低,图像复原将调制传递函数面积(MTFA)由0.1577提高到0.2937。实验表明,错位成像技术能提高图像分辨力,降低图像混叠,增强图像质量,图像复原可以有效补偿重建的高分辨率图像的调制传递函数(MTF),解决了错们成像中重建图像分辨力提高但MTF下降的问题。
成像系统 分辨力 电荷耦合器件错位成像 图像重建与复原 调制传递函数 
光学学报
2015, 35(2): 0211001
李亚鹏 1,2,*何斌 1
作者单位
摘要
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
为了定量研究线阵电荷耦合器件(CCD)错位成像技术的不同错位模式的调制传递函数(MTF),提出了基于MTF的评估方法,避免了以往方法表征图像质量不全面等缺点。推导了线阵CCD错位成像模式的MTF。分析表明,相比于线阵CCD的传统成像模式,利用多个线阵CCD实现错位1/2、1/3、1/4个CCD像元的错位成像模式的极限分辨率分别提高了86.2%、88.78%、89.54%,归一化空间频率0.5处MTF值分别提高了0.1679(41.43%)、0.2026(49.99%)、0.2151(53.07%),空间频率范围(0,0.5)内调制传递函数面积(MTFA)分别提高了10.09%、12.08%、12.77%。在Matlab平台上进行了仿真实验,并用灰度平均梯度和拉普拉斯能量从客观上评估了几种错位成像模式的图像质量,实验结果验证了MTF定量分析的有效性。提出的方法为后期星载遥感相机错位成像系统的设计提供了参考。
成像系统 遥感 线阵电荷耦合器件错位成像 调制传递函数 极限分辨率 灰度平均梯度 拉普拉斯能量 
激光与光电子学进展
2013, 50(12): 121102
作者单位
摘要
1 上海机电工程研究所, 上海 200233
2 西安电子科技大学技术物理学院, 陕西 西安 710071
提出了一种红外弱小目标检测算法性能评估的方法。该方法通过假设的数学模型给出了评价指标的理论推导过程,得到了虚警概率与检测门限,检测概率与信噪比之间的关系,绘出了接收机工作特性(ROC)曲线。同时,给出了在目标与背景分布函数未知的情况下,利用红外图像序列绘出ROC曲线来评估算法的检测性能。利用该方法得到了四种典型的弱小目标检测算法的ROC曲线,比较了四种算法的检测性能。
检测算法评估 虚警概率 检测概率 ROC曲线 detection performance evaluation of dim targets false alarm probability detection probability ROC curve 
光学与光电技术
2012, 10(1): 28
作者单位
摘要
1 吉林大学化学学院麦克德尔米德实验室, 吉林 长春130023
2 吉林大学白求恩第二医院, 吉林 长春130023
以乙二胺为核, 通过迈克尔加成反应和酯胺解反应这两个重复的步骤, 合成了0.5~5.0代PAMAM树枝状大分子, 使用氢核磁共振波谱(1H NMR)、 碳核磁共振波谱(13C NMR)和质谱(MS)等证明了树枝状大分子的结构。 同时对不同代数树枝状大分子的紫外及荧光性质进行了研究, 发现整代树枝状大分子和半代树枝状大分子由于端基的不同, 从而表现出不同的紫外吸收峰位, 而紫外吸收强度与树枝状分子的分子骨架有密切的关系。 虽然没有传统的荧光发射基团, 但PAMAM树枝状分子却表现出特有的荧光现象, 本文对PAMAM树枝状分子的荧光性质的影响因素进行了详细的研究。
树枝状大分子 迈克尔加成 紫外可见光谱 荧光光谱 Dendrimer Michael addition reaction UV-Vis spectra Fluorescence Spectra 
光谱学与光谱分析
2011, 31(2): 422

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