中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083
光束法平差是遥感图像实时拼接系统的关键步骤，它需要消耗大量的运算时间，同时也决定了系统的拼接精度。针对画幅扫描红外成像实时拼接系统中的光束法平差算法，提出了一种实用的光束法平差策略，利用相邻扫描行图像的配准平差，将最新扫描行图像依次配准到已拼接图像中，为拼接图像的实时更新奠定了基础。同时利用GPGPU对光束法平差算法进行了并行加速，在保证精度的情况下，提高了拼接算法速度。通过画幅扫描成像的实时平差实验，验证了算法的精度和实时性。
光束法平差 画幅扫描 图像拼接 bundle adjustment GPGPU GPGPU frame sweep image mosaicking 红外与激光工程
2016, 45(1): 0104002
1 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
3 上海市现场物证重点实验室，上海 200083
设计并实现了一套基于轻小型直升无人机的高光谱遥感成像系统。该系统包括高光谱成像，采集存储，姿态和位置测量及地面监视控制等部分。在烟台和扬州分别进行了两次飞行实验，获取了高分辨率的高光谱数据。分析了该系统在无人机平台上工作的性能。对实验数据分析后，发现平台姿态和位置的变化对地物目标的光谱信息无明显的影响，但对几何特性有明显影响，实验中平台的振动导致图像在横向有4个像元的抖动。最后利用POS数据对图像数据进行了几何校正，并分析了校正误差的来源。
遥感技术 轻小型无人直升机 高光谱成像 几何校正 remote sensing technology light weight unmanned helicopter hyperspectral imaging geometric correction 红外与激光工程
2015, 44(11): 3402
1 中国科学院上海技术物理研究所 主动光电技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
高光谱分辨力是未来成像光谱仪发展的必然趋势。而传统的基于单色仪的光谱定标为了让单色仪输出足够光强，使得定标光源带宽与成像光谱仪的光谱通道带宽变得很接近，会显著影响定标精度。本文从理论上定量分析了定标光源带宽对定标精度的影响机制，提出了通过反卷积计算法和多像元合并法来修正定标光源带宽对光谱定标的影响。最后，通过不同带宽的定标光源对仪器进行光谱定标，并使用上述两种方法进行修正，得到的光谱分辨力精度均优于0.2 nm，达到了定标系统的精度，验证了方法的可行性。
成像光谱仪 光谱分辨力 波长定标 反卷积 spectral imager spectral resolution spectral calibration deconvolution
中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室，上海，200083
针对画幅式扫描成像方式获取的红外图像，传统的图像拼接技术无法有效地完成红外图像的实时拼接。结合基于图像点特征算子的实时拼接技术，对前沿的点特征提取及描述算子进行了模糊、噪声、像移、旋转下的性能研究，结果表明ORB 特征提取算子及BRISK 特征描述算子的性能最符合画幅式红外拼接系统的需要。最后在CPU＋GPGPU 平台上实现了以ORB＋BRISK 算子为特征算子的红外图像实时拼接系统，并利用热红外遥感图像进行了拼接的性能验证。
红外图像 点特征算子 实时拼接 infrared image point feature detector real-time mosaicking GPGPU GPGPU ORB ORB BRISK BRISK
中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室，上海200083
提出了一种获取高分辨率大视场红外目标图像的改进优化方法.相比较于传统方法中存在的大视场和高分辨率之间的矛盾，设计了整机摆扫及同步像移补偿的实验方案.详细分析了精确的速度控制和像移补偿对于整个系统成功实现所起的决定作用，并对这两部分进行了优化设计.实验和仿真结果具有较好的一致性，从而验证该设计方法在工程上的可实现性.实验结果显示，扫描控制的速度误差为0.19%，经同步像移补偿后所得到的红外图像具有大视场以及高分辨率.
红外图像 整机摆扫 同步像移补偿 infrared image pendulum scanning of whole mechanism synchronal image motion compensation
中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室, 上海 200083
在压缩感知理论的基础上，分析了单点探测计算成像系统的整体结构、相关观测矩阵的设计和图像重构算法，并针对相关算法进行了Matlab仿真。仿真实验结果表明，压缩感知用于单点探测计算成像可以在减少采样的同时还能清晰复原图像。在实验室内搭建了远距离对外成像系统样机，并在室内利用平行光源进行了成像实验。实验结果表明，该成像系统具有较好的空间分辨率。还对单点探测计算成像进行了更进一步的扩展，通过在成像系统后面搭建色散光路，建立起了计算成像光谱仪的系统结构，分析了压缩感知用于计算成像光谱仪的可行性，并对计算成像光谱仪进行了理论分析。
成像系统 压缩感知 单元探测 计算成像 数字微反射镜 编码孔径 光学学报
2013, 33(12): 1211007
