光子计数激光雷达数据中噪声点云过多的问题严重制约了光子雷达的实际应用，为了解决该问题，针对推扫式光子雷达探测体制和光子点云数据分布的特点，提出一种去噪方法。首先根据点云数据集的空间分布设定密度阈值进行粗去噪；然后计算探测激光束的斜率，将剩余数据划分成不同区间，再结合最大密度点设定距离阈值，对各区间进行进一步去噪；最后针对部分区间使用统计滤波进行最终去噪。实验结果显示，所提方法对试验区目标点云的识别率达98.2%，去噪率达93.8%，可以有效地去除光子数据中的噪声点云，较为完整地保留信号点云。

介绍了一种轻小型推扫视频一体化微纳遥感相机的综合优化设计思路。系统设计时综合考虑星地一体化处理, 采用大F数RC系统降低产品光机体积重量; 电子学采用商用货架产品加固技术实现高性能同时降低成本, 星上数据处理采用数字TDI技术实现面阵相机推扫视频一体化成像, 大幅提升成像效能。采用该方法设计的微纳遥感相机具备视频、推扫、条带等多种工作模式, 满足不同应用场景需求。该技术在欧比特视频相机等微纳遥感载荷的设计及研制中进行了应用, 在轨获取了高品质的视频及遥感图像, 在商业遥感载荷市场具有广阔的应用前景。

无论是**领域战术和战略侦查, 或者是民用领域测绘、精细农业、海岸资源勘察和地图导航等应用, 随处可见航空相机的身影。本文先介绍了几款 20世纪典型的航空胶片相机以及它们的工作方式, 然后将航空数字相机按工作方式分成了扫描型航空相机、步进凝视型相机和多镜头数字相机 3类, 简要介绍了其工作方式的原理及特点, 并分别列举了相应的航空数字相机。最后对航空相机发展趋势进行了总结与展望。

将阿基米德螺旋线近似逐行推扫的滤光方式与非制冷焦平面探测器(FPA)逐行积分读出进行同步, 滤光当前行的同时读出上一行的数据, 可改善分时滤光多波段热成像系统的 FPA使用效率, 从而提高系统帧率。本文从工程应用的角度出发, 对阿基米德螺旋线滤光盘(阿盘)的多波段滤光、推扫滤光与 FPA逐行读出的时间同步、多波段序列图像的帧识别、阿盘的整机集成等问题进行探讨, 为新型多波段热成像系统的设计提供工程经验。

为了提高推扫式航天遥感相机的动态范围, 对TDI-CCD(Time Delay Integration-Charge Coupled Device)的全色谱段和多光谱谱段积分级数的特殊设置方法、相应图像的插值与融合方法进行研究。首先, 介绍了常见的TDI-CCD的像元尺寸和谱段构成等参数, 以及现有高分辨率多谱段融合图像的获取方法, 分析了常规的积分级数设置规律。接着, 提出在提高全色谱段的积分级数, 降低多光谱谱段积分级数的情形下, 分别获取各个谱段的灰度数据, 为提高相机的动态范围提供原始数据。最后, 针对性地提出了图像的融合、插值算法, 可以得到高动态范围、高分辨率的全色图像。实验和计算结果表明: 该方法能够有效提高相机的动态范围, 当P谱段积分级数提高2倍, 全色谱段降低为原来的1/4时, 最终获取的融合图像动态范围可以提高1806 dB。基本满足应用单排TDI CCD提高推扫式航天遥感相机动态范围的要求。

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。

为了提高推扫式遥感相机的动态范围, 对应用DTDI(Digital domain Time Delay Integration)技术并采用固定积分级数的成像方法以及高动态范围图像的显示方法等进行研究。首先介绍了DTDI技术基本原理, 然后利用该技术突破传统模拟域TDI的满阱电荷限制, 获得更高深度、更大动态范围的灰度图像数据, 进而拓展了推扫式遥感相机的动态范围。最后结合图像熵和图像灰度分布方差构造评价函数, 并将其作为判据选择被关注目标高动态范围图像的最优显示窗口, 将信息量最大、层次最为丰富的区间自动显示出来。计算和实验结果表明, 当固定积分级数为64的时候, 推扫式遥感相机的动态范围可以有效地提高36.124 dB; 基于评价函数的显示窗口自动选取方法较人工选择能够更加快速、准确地显示最优结果。本文提出的方法能够基本满足推扫式遥感相机领域大动态范围成像及选择显示的需求。

Conventionally, high dynamic-range (HDR) imaging is based on taking two or more pictures of the same scene with different exposure. However, due to a high-speed relative motion between the camera and the scene, it is hard for this technique to be applied to push-broom remote sensing cameras. For the sake of HDR imaging in push-broom remote sensing applications, the present paper proposes an innovative method which can generate HDR images without redundant image sensors or optical components. Specifically, this paper adopts an area array CMOS (complementary metal oxide semiconductor) with the digital domain time-delay-integration (DTDI) technology for imaging, instead of adopting more than one row of image sensors, thereby taking more than one picture with different exposure. And then a new HDR image by fusing two original images with a simple algorithm can be achieved. By conducting the experiment, the dynamic range (DR) of the image increases by 26.02dB. The proposed method is proved to be effective and has potential in other imaging applications where there is a relative motion between the cameras and scenes.