提出了一种基于灭点理论的目标姿态角单站测量方法,利用单台光测设备的参数信息和目标在图像上的灭点位置计算目标特征直线的方向,从而获得目标的姿态信息.同时给出了灭点精度评价指标,可作为姿态测量精度的评价标准和加权融合时的权重因子.通过模拟实验和实物实验验证了方法的可行性和准确性.该方法与中轴线法测量偏差均值为0.2°,表明所给出的方法对类柱状目标的姿态测量具有精度高、易于实现的特点.
姿态测量 灭点 单站 图像处理 attitude measurement vanishing point monocular image processing
研究复杂背景下弱小目标检测问题对提高靶场光电设备探测能力具有重要意义。根据红外图像的背景复杂程度, 提出一种自适应高斯高通滤波算法。该算法利用改进中值滤波器对图像进行降噪, 采用图像方差加权熵,定量描述红外图像背景复杂程度, 根据图像背景复杂程度自动调整滤波器截止频率, 实现不同背景下红外弱小目标自动检测, 并利用靶场实测光电图像对算法进行了验证。实验结果表明该算法能够有效地在不同图像背景下检测到弱小目标。
弱小目标检测 复杂背景 高斯高通滤波 方差加权熵 dim and small target detection complex background Gaussian high-pass filters variance-weighted information entropy
偏振光谱成像技术是成像光谱技术和偏振成像技术的有机融合，能够同时探测到目标的二维空间信息、光谱信息和偏振信息，在光学遥感中具有广泛的应用前景。静态偏振光谱成像仪具有高通量、多通道、无运动部件、体积小、易于集成等优点。阐述了偏振光谱成像技术的基本原理，同时利用光学元件构建了静态偏振光谱成像仪系统模型，推导了入射光斯托克斯矢量光谱调制干涉光强的数据公式和该矢量的解调公式，并对整个过程进行了数值仿真分析，理论分析及模拟结果证明了偏振光谱成像技术理论正确，技术可行，可实现目标图像、光谱、偏振信息同时获取，为新型光学遥感技术的开发和研究奠定了理论基础。
光学遥感 偏振光谱 傅里叶变换 斯托克斯矢量 光学学报
2014, 34(s2): s230001
研究了利用两台经纬仪的光测图像测量目标姿态的误差合成问题。建立了基于矢量代数的误差分析模型，通过推导得到最终误差的估计公式。公式表明，最终误差由两台经纬仪图像的像轴线倾斜误差Δβ1和Δβ2，两台经纬仪视线与目标轴线的夹角φ1和φ2，以及两个交会面的夹角Ψ决定。最后利用蒙特卡罗方法仿真计算了两台经纬仪测量目标姿态的误差，仿真结果表明，由估计公式得到的理论误差与仿真误差的符合程度很好，验证了误差估计公式的正确性。该估计公式可以应用于姿态测量结果的误差分析。
测量 姿态测量 经纬仪 蒙特卡罗 误差估计 光学学报
2014, 34(s1): s112010
为了测量飞行目标的空间脱靶量，采用在指定区域附近放置凝视等待式双目相机，测量飞行目标位置、速度等参数，得到空间脱靶量信息。在建立数学模型后，设计了运动目标测量系统，并对系统误差进行了分析。实验和结果分析表明，该系统对运动小球的测量相对误差小于2%，验证了系统设计的可行性。
双目视觉 空间脱靶量 标定 图像处理 三维重构 binocular vision space miss-distance caliberation image processing 3D reconstruction
针对光电测量设备的大气折射误差实时修正以及红外激光传输研究等问题，利用2006年至2010年间在新疆戈壁地区获取的大气参数探空实验数据，计算得到了两个特定的波长，即1.32 μm和4 μm对应的大气折射率平均剖面分布，进而提出了一种实用的折射率剖面分布模式--三参数指数分布模式。利用非线性最小二乘法，分别拟合得到了波长为1.32 μm和4 μm时的红外波在各季节内折射率的三参数指数剖面分布模式。采用统计得到的折射率剖面分布模式实时修正了光电设备的仰角测量数据，通过和实测模型的事后修正结果比较发现，二者的差值小于5″，实现了对当地光学测量数据大气折射误差的实时、快速修正。
大气光学 光电测量 折射误差修正 折射率剖面 三参数指数模式 atmospheric optics optoelectronic measurement refractive error correction refractivity profile three-parameter exponential mode 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2778
大气折射率的精确信息在光波传播研究中至关重要，水汽折射率是其研究的一个重点。利用HITRAN数据库提供的线谱信息计算了波长在0.3~20 μm范围内标准条件下的水汽折射率，针对该数据库缺乏高能谱线的缺点，利用非线性拟合的方法创建了一条新的紫外伪谱，以表征水汽的紫外能谱及光致电离能谱，提高了水汽折射率的计算精度。计算结果表明，水汽在中红外波段有两个强吸收带：2.4~3.3 μm，4.8~8.8 μm。针对水汽这两个较强的吸收带，以Gross线形为原函数，拟合得到了一个波长覆盖范围比较广的标准水汽色散公式，比较实验测量数据和旧的色散公式可知，拟合公式和实验数据吻合比较好。
大气光学 水汽折射率 HITRAN数据库 色散 光学学报
2012, 32(s1): s101001
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室，陕西 西安 710024
针对大面积高能激光束时空分布参数测量的需要，研究了量热和光电法综合测量激光束时空分布的方法。采用现场实时定标技术有效地解决了两类数据融合问题，研制了量热光电复合阵列测量系统。该复合阵列主要由256路量热探测单元、120路光电探测单元、多通道数据采集模块和数据分析处理模块等部分组成，具有量热型探头测量绝对激光能量准确、光电探测器测量时间分辨率高等优点，实现了大面积高能激光束光强分布时间和空间的绝对测量。
复合测量 高能激光 时间分辨 空间分辨 compound measurement high energy laser temporal resolution spatial resolution
中国人民解放军 63655部队，乌鲁木齐 841700
天顶亮度是表征天空背景光的一个重要特性参数，为了获得天顶亮度变化特性，利用天空背景辐射测量系统对新疆某地区天顶亮度进行了观测，通过对实际测量数据进行分析，结果表明在天气晴朗时，天顶亮度与太阳高度角之间存在着一定的关系，给出了晴朗天气条件下天顶亮度随着太阳高度角变化的特征关系式，通过应用该关系式计算的结果与实测值的比较验证了该关系式的有效性。该特征关系式可用于晴朗天气时天顶亮度的实时监测，对天空背景光辐射亮度研究具有实际意义。
天顶亮度 太阳高度角 天空背景光辐射亮度 zenith luminance sun high angle sky background radiation luminance
中国人民解放军63655部队，新疆 乌鲁木齐 841700
天空背景辐射亮度在空间目标探测与识别中有着重要作用，为了对其进行研究，介绍了天空背景辐射参数测量系统，与法国CIMEL公司研制的CE318太阳辐射计进行对比实验，取得了较好的一致性。利用天空背景辐射参数测量系统，在空间某目标过境时段，对其运行轨道上的天空背景辐射亮度参数进行了测量，通过对数据分析与研究，初步得出了该空间目标过境时段轨道上的天空背景辐射亮度参数变化特征，为应用研究提供了重要信息。
天空背景 辐射亮度测量 辐射计 sky background radiance luminance measurement radiometer
