1 北京空间机电研究所，北京 100094
2 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094
3 中国人民解放军63768部队，西安 710000
特征点提取与匹配是遥感图像处理中关键的一环，目前成熟的算法大多面向对地成像类型的遥感图像，对于空间目标的遥感图像，没有考虑成像条件与探测平台的影响因素，特征点匹配质量较差。针对空间目标的匹配精度不高这一问题，文章提出了一种基于聚类的特征点匹配算法。首先，根据空间目标的重复弱纹理进行特征点提取与描述，再利用特征点的空间位置进行聚类，并对特征点簇进行匹配；之后将特征点的主方向减去目标整体方向，利用特征点主方向对每一个点簇进行再分组，并完成特征点匹配；最后利用最近邻次近邻比率方法和随机样本一致算法（RANSAC）剔除外点。采用该特征点匹配方法进行的模拟成像数据实验结果表明，对于空间目标图像，基于聚类的特征点匹配较直接匹配，匹配数量的提升最高可达50%，重投影误差优于1/4个像元。文章提出的这一方法使用目前通用的各种特征描述子，能够大幅度提高空间目标图像特征点匹配的数量与精度。
特征点匹配 聚类 结构张量 重复纹理 空间目标 feature point matching clustering structural tensors repeated texture spatial object 苏云 1,2,3,4,5葛婧菁 3,4,5,*王业超 3,4,5王乐然 3,4,5[ ... ]邵晓鹏 1,2,*
1 西安电子科技大学 光电工程学院，陕西 西安 710071
2 西安市计算成像重点实验室，陕西 西安 710071
3 北京空间机电研究所，北京 100094
4 先进光学遥感技术北京市重点实验室，北京 100094
5 五院空间激光信息感知技术核心专业实验室，北京 100094
随着光学成像技术的不断发展和遥感应用需求的日益增长，跨尺度高分辨率光学技术在遥感领域得到广泛应用。为了获得更多的目标细节信息，国内外研究学者在不同技术方向开展了相关研究。本文对遥感成像技术进行了总结分类，介绍了具有代表性的航天高分辨率对地光学遥感载荷技术，重点关注单体结构主镜、可展开分块拼接主镜、光学干涉主镜、光栅衍射主镜、虚拟合成孔径、光子型综合孔径成像、计算超分辨成像、编队合成孔径等成像模式，为高分辨率对地光学遥感载荷发展提供新的发展思路。
高分辨率 光学遥感 跨尺度 high-resolution optical remote sensing cross-scale
湖南农业大学食品科学技术学院, 长沙 410128
乳酸菌属于肠道内的有益菌, 对调节人体健康有益, 其生长能力和活性受外界条件的影响。促生长因子是一类对微生物生长繁殖具有促进作用的物质, 可用于有效提高乳酸菌数量和活性。围绕乳酸菌促生长因子与益生元的关系及其来源、类别和作用机理等方面, 综述其在乳酸菌上的研究与应用, 并对未来发展方向进行了展望, 以期为促生长因子在乳酸菌产业中的应用提供参考。
乳酸菌 促生长因子 益生元 作用机制 lactic acid bacteria growth promoting factor prebiotics mechanism
大连海事大学信息科学与技术学院, 辽宁 大连 116026
针对水下成像环境中的后向散射问题,开展了推扫式计算鬼成像方法的研究。介绍推扫式计算鬼成像模式,利用行间相关性研究了多行联合压缩感知模型,基于迭代收缩阈值算法提出了模型的求解方法。搭建了水下计算鬼成像实验装置,并在两种不同浑浊度情况下通过实验对比了推扫式计算鬼成像和传统面阵式计算鬼成像的效果,实验结果表明,推扫式计算鬼成像能够有效地降低后向散射的影响。
成像系统 水下成像 鬼成像 推扫成像 压缩感知 激光与光电子学进展
2019, 56(16): 161101
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
针对方形孔径自由曲面反射系统，构造方形域上正交多项式用于波前解析，得到方形孔径系统波像差系数。在计算机辅助装调阶段，为确保装调结果准确，用方形域上正交多项式和光学设计软件来建立系统的灵敏度矩阵，结合自准直干涉法得到的多个视场得波像差来求解系统失调量；在多次迭代后得到系统平均RMS为0.164 1(632.8 nm)实测系统平均传递函数达到0.453 4的理想结果；证明该装调方法正确性，并适用于其他形状孔径自由曲面离轴反射系统式系统装调。
方形域正交多项式 方形孔径 离轴自由曲面 计算机辅助装调 灵敏度矩阵 orthogonal polynomial in square area square aperture off-axis freeform computer-aided alignment sensitivity matrix
1 安徽大学资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230601
2 安徽省中药材产业化技术研发中心, 安徽 合肥 230601
3 中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230031
使用近红外光谱技术直接扫描甜叶菊干叶片, 建立了甜菊苷(stevioside, ST)和莱鲍迪苷 A(rebaudioside A, RA)的检测模型。 对甜菊苷含量在0.27%～1.40%, 莱鲍迪苷 A含量在0.61%～3.98%范围内的不同品种的甜叶菊干叶片进行了近红外光谱扫描, 共扫描了105份。 采用偏最小二乘法建立甜菊糖苷的检测模型, 比较了减去一条直线、 多元散射校正、 一阶导数和二阶导数等不同的光谱预处理方法对模型的影响。 结果显示减去一条直线的数据预处理方法为ST的最优建模方法。 ST校正集相关系数为0.986, 校正均方根误差为0.341, 预测均方根误差为1.00, 相对分析误差为2.8; RA采用无光谱预处理建模, RA的建模结果相关系数为0.967, 校正均方根误差为1.50, 预测均方根误差为1.98, 相对分析误差为4.17。 说明近红外光谱技术检测甜叶菊干叶片中ST和RA的含量具有一定的可行性。 同时与甜叶菊粉末ST模型结果相关系数为0.986, 校正均方根误差为0.32, 预测均方根误差为0.601, 相对分析误差为2.86和RA模型结果相关系数为0.968, 校正均方根误差为1.50, 预测均方根误差为1.48, 相对分析误差为4.2相比差异不明显。 但减少了叶片粉末检测过程中的烘干、 研磨的步骤, 节省了时间, 降低了工作量。
近红外漫反射光谱 甜叶菊 甜菊苷 莱鲍迪苷A 偏最小二乘算法 Near infrared spectroscopy Stevia rebaudiana Stevioside Rebaudioside A Partial least square 光谱学与光谱分析
2014, 34(10): 2719
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
自由曲面光学表面越来越广泛地应用于光学工程领域，传统的计算机辅助装调方法已难以指导含自由曲面的复杂光学系统装调。提出了一种新型人工神经网络计算方法，用以辅助光学系统装调。介绍了神经网络方法的数学模型，并提供了两个模拟装调实例以验证此方法的实用性。模拟装调结果表明，以系统出瞳波前的光程差分布和泽尼克多项式拟合系数作为像质指示参量，经由神经网络方法计算得到的失调量均方根误差小于7.04%；神经网络方法可用于指导自由曲面光学系统的精确装调。
成像系统 计算机辅助装调 人工神经网络 自由曲面 光学学报
2013, 33(12): 1211001
1 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
2 北方夜视科技集团有限公司西安微光器件研究中心, 陕西 西安 710065
3 北方夜视技术股份有限公司昆明分公司, 云南 昆明 650223
像增强器作为微光夜视装备的核心器件, 其动态范围研究具有重要意义。论述了基于自动门控电源的微光像增强器动态范围扩展的意义, 分析讨论了自动门控电源 MCP电压、阴极脉冲宽度、阴极脉冲频率、阴极开启电压与微光像增强器动态范围的关系, 提出了微光像增强器动态范围估算模型。
自动门控电源 像增强器 动态范围 auto-gating power source image intensifier dynamic range
