1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
天基空间望远镜探测器必须采用主动制冷方式以满足其噪声抑制需求.为此，采用热电制冷为核心技术，开展了探测器热电制冷器封装设计、热电制冷器热排散系统设计、热电制冷控制系统设计，并从抑制寄生漏热、降低热电制冷器热排散路径热阻两方面进行了优化，以减小热电制冷器输入功率及辐射散热面积.根据帕尔帖效应、焦耳效应、傅里叶效应，获得了净制冷量、热端散热热阻、热端边界温度等环境特性参数与热电制冷器输入电流、电压、功率等工作特性参数间的关系，并分析了制冷热负荷、热端散热热阻与热电制冷器输入功率间的敏感度.研制了望远镜鉴定产品，并开展了真空热平衡试验.试验结果表明系统设计合理有效，能够将探测器制冷至-75℃温度水平，稳定度可达到±0.2℃.基于环境条件及热电制冷器工作参数等试验数据，对比并修正了热分析模型.研究结果可为类似空间望远镜热电制冷系统的研制提供参考和借鉴.
空间望远镜 热电制冷 热设计 热平衡试验 Space based telescope Thermo electric cooler Thermal design Thermal vacuum and balance test
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院大学，北京 100049
介绍了采用数字微镜器件的哈达玛光谱仪的成像原理及光学结构，阐述了数字微镜器件像元大小与探测器阵列尺寸不匹配，从而导致光谱能量偏移的现象.通过对复原图像进行修正，提出了矩阵修正算法.采用由哈达玛光谱仪得到的7阶植物光谱图像，对复原图像应用矩阵修正算法进行修正，有效减小了明暗条纹现象.为了提高复原图像的成像质量，实验选取相邻明暗条纹中的点绘制光谱曲线图，结果表明：存在能量偏移的暗条纹处的光谱曲线偏移较大，明条纹处光谱曲线基本重合，证明了修正算法的有效性.
能量偏移 修正矩阵 哈达玛变换 数字微镜器件 Energy excursion Correction matrix Hadamard transform Digital Micromirror Device (DMD)
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院研究生院,北京 100039
提出一种全帧型CCD数码相机曝光控制方案.在测量机械快门机械延时的基础上,控制CCD触发脉冲TRG和机械快门的控制时序,使得带电子快门的CCD相机,在机械快门的配合下,CCD的感光区都能按各种设计要求的曝光时间精确曝光,从而有效的提高了照片的分辨率.该方法设计简单,不需要额外的硬件电路,可以广泛应用于带机械快门的CCD数码相机曝光时间的精确控制中.
全帧型CCD 曝光 机械快门 电子快门 精确控制 Full-Frame CCD Exposure Mechanic shutter Electronic shutter Precision control
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
2 中国科学院研究生院,北京,100039
提出一种全帧型CCD航空相机像移补偿的实现方法.应用全帧型CCD在机械快门不关闭的情况下连续曝光的特点,并根据不同的速高比控制暂停脉冲的个数和宽度,控制了CCD垂直转移的速度,使CCD在曝光的同时进行转移和读出,实现了全帧型CCD航空数码相机航向方向的像移补偿.实验数据表明:该方法能够实现全帧型CCD像移补偿的功能.
全帧型CCD 像移补偿 帧转移CCD脉冲产生电路 暂停脉冲
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
利用数学形态学的基本理论,提出了一种基于局部最小代价分水岭算法的图像分割新方法.该方法应用数学形态学的腐蚀、膨胀及坎尼(canny)算子将图像中包含外边沿的部分分割出来;对该局部区域进行最小代价的分水岭变换;提出了解决过度分割问题的一些准则.实验结果表明,该方法不但节省运行时间,而且其能够提取出目标的完整精确的外轮廓边沿,从而在某些特定的应用领域具有独特的优势.
数学形态学 分水岭算法 坎尼(canny)算子 最小代价 图像分割 Mathematical morphology Watershed transform Canny edge Minimal cost Image segmentation
1 中国科学院西安光学精密机械研究所空间室,西安,710068
2 中国飞行实验研究院,西安,710089
介绍了超音速机载红外测量吊舱系统(以下简称红外测量吊舱)中红外探测器的选型,以及在测量目标机亚音速飞行时飞机尾喷口及飞机尾焰的电视和红外热图,并对跟踪空中飞行目标所采集到的红外尾焰热图作了细致的分析和计算,从而为空中目标的红外特性检测分析、研究提供了有效的数据积累.
红外测量吊舱 焦平面阵列 红外热图 尾焰流场特性
中国科学院西安光学精密机械研究所动目标室,710068
介绍了ST16160自动调光变焦镜头,在无距离信息情况下实现自适应调焦的方法并做了相应的实验.实验采用图像处理技术实现自适应调焦,用图像采集卡采集视频信号在内存中存成一幅图像,运用图像处理学中的锐化技术对采集到内存中的图像进行处理,锐化采用梯度运算,以梯度运算得到的结果作为检测和评估焦面是否合适的标准,结果表明对静态近目标和远目标的自适应调焦有良好的调焦效果,运用图像处理方法寻找成像清晰的位置准确可靠.
变焦镜头 自适应调焦 精简指令系统计算 爬坡算法 梯度算法
介绍捕获电视调焦系统精确调焦的设计与实现.简要介绍了用于ST16160变焦距镜头手动与电动调焦控制的两种方式,调焦系统的组成.着重分析了捕获电视调焦系统基于距离信息,利用软件补偿提高系统跟踪精度的思路及设计方法.该方法成功地应用于Askania电影经纬仪捕获电视调焦系统中,取得了很好的效果.
捕获电视 精确调焦 基准电压 软件补偿
中国科学院西安光学精密机械研究所,动态目标测控技术研究室,西安,710068
基于高速电视文件存储结构,利用VC++对磁盘文件的操作功能,将来自高速电视和跟踪转台的不同形式运动信息合成;利用VC++的DIB访问函数和多媒体定时器实现了合成后信息的慢速回放;弥补了高速电视记录图片信息量不足的缺陷,满足了事后数据处理和实验过程再现的需要.
高速测量 高速电视 Visual C++
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068
2 中国飞行实验研究院,陕西,西安,710089
介绍了超音速机载红外测量吊舱系统(以下简称红外测量吊舱)红外光学窗口的设计依据;红外探测器的工作原理;红外成像的原理;特别对跟踪空中目标时所采集到的红外图像数据作了深入研究,分析出各种数据产生的原因.为今后研究空中目标的特性提供了有效的数据积累.
红外吊舱 红外光学窗口 焦平面阵列 红外图像 Infrared pod Infrared optical window Focal Plane Array Infrared image
