作者单位
摘要
北京控制工程研究所 空间光电测量与感知实验室,北京100190
为避免双天线InSAR系统基线测量动态监测过程中引入误差,影响基线测量精度,对基线长度与角度测量过程中的可能误差进行定性与定量分析。采用坐标变换法建立系统误差数学模型,明确测量系统的误差来源。提出误差灵敏度概念,对误差项进行定量计算,并对每一自由度的误差源进行灵敏度分析,进一步形成综合误差定量合成结果。根据误差灵敏度系数给出一组精度反演误差分配案例。最后,依据蒙特卡洛法在MATLAB平台闭环验证精度量化分配方法的可行性与稳定性。仿真分析结果表明,激光视觉三轴位置的测量精度要求为300 μm(3σ),三轴角度的测量精度要求为50''(3σ),即可满足基线长度精度1 mm(1.6σ),基线角度精度2''(1.6σ)。通过本方法可由测量环境条件输入直接获得基线测量的精度,根据灵敏度系数对误差分配进行反演可以得到系统最优布局,其结果可为测量系统的方案设计与精度分解提供有效指导。
干涉合成孔径雷达 基线测量 误差模型 灵敏度分析 interferometric synthetic aperture radar(InSAR) baseline measurement error model sensitivity analysis 
光学 精密工程
2024, 32(1): 33
作者单位
摘要
1 常州工学院计算机信息工程学院, 江苏 常州 213000
2 大庆师范学院机电工程学院, 黑龙江 大庆 163000
3 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 哈尔滨 150000
异常目标检测是当前高光谱图像处理中的一个研究热点。针对当前异常目标检测算法存在的问题, 从解决高光谱图像中含有的背景、异常目标和噪声等相关量出发, 利用高光谱图像的空间谱和光谱特性, 提出了联合低秩张量分解和稀疏表示的新的高光谱图像异常目标检测算法。该算法首先利用低秩张量分解模型对高光谱进行图像恢复, 使图像质量得到提升, 从而使得异常目标变得突出, 易于进行目标检测; 然后, 再利用稀疏差异指数进行异常目标检测, 得到需要的异常检测结果; 最后, 利用真实的高光谱图像进行仿真实验, 结果表明, 新的异常目标检测算法具有检测精度高、虚警率低和鲁棒性好的特点。
高光谱图像 异常目标检测 张量分解 稀疏表示 hyperspectral imagery anomaly target detection tensor decomposition sparse representation 
电光与控制
2023, 30(1): 57
作者单位
摘要
1 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 哈尔滨 150001
2 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室, 中国科学院烟台海岸带研究所, 烟台 264003
3 鲁东大学信息与电气工程学院, 烟台 264025
绿潮是我国近海常见的一种海洋生态灾害。为利用无人机(UAV)RGB光学相机准确高效地监测绿潮, 建立高分辨率RGB光学影像中绿藻快速提取算法, 本文提出了一种新的指数用于增强漂浮绿藻的信号, 即以绿色和红色波段形成一个虚拟基线, 此基线以下蓝波段信号的线高即为红绿波段虚拟基线漂浮绿藻指数(RG-FAH)。此外, 利用不同条件的无人机影像与其他植被指数对比进行验证。试验结果表明, RG-FAH在不同条件下的准确率、kappa等指标都在0.91以上。在正常与过曝光的条件下及提取大面积绿藻斑块时, RG-FAH与绿波段和蓝波段的差值(GB)相当, 但在太阳耀光耐受性和小斑块提取方面比GB及其他指数表现更好。该RG-FAH指数在绿藻及类似的水体漂浮绿色植物的监测方面有应用潜力, 能为绿潮的监测、管理提供有效的信息支持。
绿藻监测 光学影像 植被指数 虚拟基线 green tide UAV UAV optical images vegetation indices virtual baseline 
激光生物学报
2021, 30(4): 316
作者单位
摘要
哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院, 哈尔滨150001
针对常规的高光谱图像分类算法不能很好地解决不同图像中的频谱偏移的问题,提出了一种基于密集卷积和域自适应的高光谱图像分类算法,首先在源域中使用密集卷积进行深度特征学习,然后应用域自适应技术转移到目标域。目前的域自适应高光谱图像分类框架中常用卷积神经网络进行特征学习,但是当深度增加时会出现因梯度消失而导致分类精度下降的情况,因此本文通过引入密集卷积进行深度特征学习,提高域自适应高光谱图像分类的精度。在Indiana高光谱数据集和Pavia高光谱数据集上验证所提算法的有效性,整体分类精度分别为61.06%和89.63%,与其他域自适应高光谱图像分类方法对比,所提方法具有更好的分类精度。
高光谱图像 分类 密集卷积 域自适应 深度学习 Hyperspectral image Classification Dense convolution Domain adaptation Deep learning 
光子学报
2021, 50(3): 148
马占鹏 1,2薛要克 1,4,5沈阳 1赵春晖 3[ ... ]王虎 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安709
2 中国科学院大学,北京100049
3 北京控制工程研究所,北京100190
4 中国科学院青年创新促进会,北京100037
5 北京航空航天大学,北京100191
为解决现有的共孔径双波段相机成像质量差、结构复杂、体积庞大的问题,提出了一种可见/长波红外双色光学系统设计。在两个波段共用前端反射结构、主镜背部加分色镜,实现了可见光与长波红外同时成像,保证了系统结构的紧凑性。分析了分色镜对红外波段成像的影响,以及分色镜偏离竖直方向不同角度的影响。对红外波段的校正系统及像面进行了-2.39 mm的偏心处理,使红外波段像质得到了极大提高,并通过外场试验成像验证了分析结果的正确性。该系统具有较强的容差特性,结构简单、光学元件少,具备易加工、装调的优点,工程可实现性强,能够有效提升相机的目标探测与识别能力。
可见光 长波红外 共口径 双波段 光学设计 Visible light Long-wave infrared Common aperture Dual-band Optical design 
光子学报
2021, 50(5): 24
作者单位
摘要
1 大庆师范学院机电工程学院, 黑龙江 大庆 163712
2 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨 150001
高光谱图像在****和民用领域都有大量的应用, 特别是异常目标检测不需要任何先验信息, 使其成为高光谱图像处理和信息提取的关键技术和研究热点之一。通过系统的梳理、分析和研究, 对现有的异常目标检测算法进行了深入的归纳和总结, 并对高光谱图像异常目标检测涉及到的关键问题、未来的技术发展方向(如稀疏表示、张量分解和深度学习等)以及算法存在的问题进行了分析评价, 提出了一些具有创新性的观点并预测了未来的研究趋势。
高光谱图像 异常目标检测 稀疏表示 张量分解 hyperspectral imagery anomaly target detection sparse representation tensor decomposition 
电光与控制
2021, 28(5): 56
作者单位
摘要
西北工业大学自动化学院信息融合技术教育部重点实验室, 陕西 西安 710129
对Grassberger熵进行改进,采用改进的Grassberger熵计算信息增益,选择分裂节点的最优分裂属性训练随机森林分类器,利用经过训练的随机森林分类器预测选择性搜索生成的子窗口是否包含目标。对每个训练样本及子窗口提取1个归一化梯度幅值、3个LUV颜色通道和6个梯度方向直方图的特征。在SenseAndAvoid数据集上测试了所提方法的性能,取得了73.2%的平均检测准确率。结果表明:安全包络范围内的平均检测准确率高于98%。利用改进的Grassberger熵计算信息增益,能提高目标检测的准确率。
测量 目标检测 改进的Grassberger熵 随机森林分类器 信息增益 
中国激光
2019, 46(7): 0704011
作者单位
摘要
中国空间技术研究院北京控制工程研究所, 北京 100190
全天时天文导航图像是在大气层内白天的条件下拍摄,因此图像具有强背景,低信噪比等特点,传统星点提取算法对图像星点的提取效果较差。为提高星点识别率,提出一种较准确的全天时天文导航图像模拟方法,并基于模拟星图训练了一种可加入图像降采样结构的卷积神经网络,有效抑制了星图噪声,并提高了星点信噪比。实验结果表明:本文方法得到的峰值信噪比平均提高了11.28 dB;在效果相同的条件下,本文方法的平均处理时间仅为0.2 s,远少于传统神经网络方法的处理时间。利用真实星图对网络进行测试,发现本文方法对星点信噪比的提升效果较常用算法提升了88.9倍。
图像处理 卷积神经网络 全天时星敏感器 残差网络 降采样层 星图模拟 噪声抑制 
光学学报
2019, 39(6): 0610003
张璐 1,*赵春晖 1康森柏 1赵宏 1[ ... ]袁莉 2
作者单位
摘要
1 西安交通大学机械学院, 陕西 西安 710049
2 西安交通大学第一附属医院检验科, 陕西 西安 710049
细胞定量相位测量与恢复方法采用免标记非干预式的检测手段,实现静态及动态生物样本空间形态的定量重构,为细胞动力学过程中复杂生物物理信息的可视化检测提供了实现条件。重点介绍同步相移式、数字全息式和流体聚焦式等新型动态生物细胞相位检测技术,同时简要综述同轴干涉与离轴干涉式的传统静态细胞相位检测技术的发展。对各种方法的采样速率、成像分辨率、细胞检测精度等关键参数进行比较,阐明不同测量方法适用的生物信息检测类型及应用领域,同时介绍动态与静态细胞相位检测中对应各类相位恢复方法的特点与发展。
医用光学 生物技术 细胞检测 定量相位测量 相位恢复 
中国激光
2018, 45(2): 0207009
作者单位
摘要
1 哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 大庆师范学院机电工程学院, 黑龙江 大庆 163712
3 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
针对利用稀疏表示进行高光谱图像异常目标检测效率不高的问题,基于高光谱图像成像原理和图像结构,充分利用高光谱图像的空间特性和光谱特性,并在它们之间建立协同处理机制,提出了联合空间预处理与谱聚类的协同稀疏高光谱图像异常目标检测算法。该算法首先对高光谱图像空间特性进行分析,并结合光谱特性进行空间预处理,使得处理后的高光谱图像更易于异常目标的检测;利用建立在谱图划分思想基础上的谱聚类方法进行波段子集划分,谱聚类方法具有收敛于全局最优解、聚类速度快的特点;利用提出的新的空间和光谱协同稀疏差异指数方法对每个子集进行异常目标检测,该协同稀疏方式充分考虑了高光谱图像的空间特性和光谱特性,通过对每个波段子集检测结果进行叠加,得到最终异常检测结果。利用真实的AVIRIS高光谱图像和合成的高光谱图像对算法进行仿真实验和结果分析,结果表明该算法具有稳健性,同时检测精度高,虚警率低。
遥感 高光谱图像 异常目标检测 空间预处理 谱聚类 协同稀疏 
光学学报
2017, 37(4): 0428001

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