1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室，陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院，北京 100049
光钟在近20年里发展迅速，稳定度和系统不确定度均比当前最好的微波原子钟高出两个量级，目前已有10个光学跃迁被国际计量局选定为二级秒定义并参与原子时的产生。本文介绍了光钟的工作原理和系统性能的评估，阐述了离子光钟和光晶格钟的最新研究进展，并总结了光钟绝对频率测量方法和进入二级秒定义的光频跃迁的测量结果。
光通信 光钟 光频标 秒定义 原子钟 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106003
1 萍乡学院机械电子工程学院，江西 萍乡 337055
2 中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083
光条成像质量是决定线结构光三维测量精度的重要因素之一。为解决现有光条成像质量评价方法对整体与细节评价兼顾不全、评价依据单一等问题，提出了一种线结构光条成像质量多参数综合评价方法。首先从图像一维熵、局部对比度和光条清晰度三方面，对渐变曝光时间下采集的系列光条图像进行特征分析。接着以系列图像的光心提取精度反向评价光条成像质量，并分析多特征参数随光心提取精度的变化规律。在此基础上，实现多特征参数对系列光条图像质量的综合评价，并构建多参数综合量化评价模型。实验结果表明：与已有方法相比，所提方法评价结果更准确、有效，由评得优质光条图像重构出的高精度齿条轮廓精度最高，其Rssa值仅为0.022。
仪器，测量与计量 线结构光 光条成像质量 多参数综合评价 图像一维熵 局部对比度 光条清晰度 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0712005
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220238
1 陕西理工大学 机械工程学院, 陕西 汉中 723000
2 陕西省工业自动化重点实验室, 陕西 汉中 723000
针对机器视觉中螺纹参数测量无法实现正确对焦的问题, 通过理论与实验相结合的方法研究了离焦成像对螺纹牙型角参数测量的影响。证实了离焦现象对螺纹参数测量会造成不可忽略的误差。并且通过螺纹图像清晰度评价值与离焦量关系的分析, 提出了螺纹牙型角误差修正的方法。首先对图像清晰度评价值与离焦量进行标定, 然后求取待测图像的清晰度评价值, 由评价值得出修正后的离焦量, 最后根据离焦量对选定区域的图像边缘长度和面积进行修正, 利用修正后的结果求取螺纹牙型角。实验结果表明, 对于M20×1.5-6H的螺纹塞规而言, 当离焦量小于0.5mm时, 经修正后的牙型角相对误差小于0.0425%。
离焦成像 清晰度评价 牙型角 误差修正 defocus imaging definition evaluation thread angle error correction
1 中国空间技术研究院, 北京 100094
2 中国卫星网络集团有限公司, 河北 保定 071799
通过分析我国核心元器件长期“跟仿”存在的问题, 提出自主定义元器件的概念, 给出了核心元器件自主定义的分类方法。并结合元器件自主定义分类, 给出了实施途径及关键技术, 分析了不同等级核心元器件自主定义实现案例, 最后给出了开展核心元器件自主定义工作相关建议。
自主定义 核心元器件 实现方法 independent definition core component implementation approach
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院大学, 北京 100049
数字图像技术实现自动对焦的关键步骤是有效的图像清晰度评价。针对传统的灰度梯度算法抗噪性差和实时性低的问题,提出一种改进的清晰度评价算法。首先通过OSTU方法和全局方差计算出图像自适应分割阈值;然后比较自适应分割阈值和图像像素点局部方差以提取整幅图像中的边缘像素点;最后考虑人眼视觉特性,采用多方向的Tenengrad算子对图像进行评价运算,将图像中边缘像素点的评价运算值进行叠加,得到图像的清晰度量化值。为了衡量改进算法的性能,将其与传统的灰度梯度算法进行比较。实验结果表明,与传统的灰度梯度算法相比,所提算法具有实时性高、灵敏度强且抗噪能力好的优点。
成像系统 清晰度评价 自动对焦 自适应分割阈值 边缘像素点 多方向Tenengrad算子 激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2211001
1 河南工业职业技术学院, 电子信息工程学院, 河南 南阳 473009
2 西安邮电大学, 计算机学院, 陕西 西安 250104
为了克服遥感图像融合算法主要是利用单一的能量特征对图像信息实施融合, 忽略了光谱特征, 导致其存在光谱扭曲等缺陷, 提出了基于二代曲波变换与清晰度加权的遥感图像融合算法。利用IHS(Intensity, Hue, Saturation)变换对多光谱(MS)图像计算, 分割出MS图像的强度(I)成分。利用二代曲波变换(Curvelet)计算出全色(PAN)图像以及I成分的高、低频系数;采用图像的均值特征, 对图像的光谱特征进行度量, 并联合其区域能量特征, 设计了新的融合规则, 完成低频系数的融合。利用图像的Laplace特征对图像的清晰度进行计算, 以此来构造清晰度加权模型, 进行高频系数的融合;将融合系数经二代Curvelet和IHS逆变换处理后, 输出融合结果。实验数据表明, 较当前遥感图像融合算法而言, 所提算法具备更好的融合效果, 其融合图像的通用图像质量指数值更大, 光谱差异更小。
遥感图像融合 二代曲波变换 IHS变换 均值特征 区域能量特征 清晰度加权 remote sensing image fusion second generation cruvelet transform IHS transform mean walue feature regional energy feature definition weighted
自动聚焦技术在红外热像仪监控领域有着非常重要的作用。目前业内红外自动聚焦技术存在聚焦成功率低、架构复杂、聚焦速度慢等状况，为此提出了一种基于 FPGA的红外镜头自动聚焦技术，采用单 FPGA实现了红外图像处理显示和自动聚焦的功能。鉴于红外图像普遍存在竖条纹噪声和随机噪声等特点，本文在实现聚焦过程中对红外清晰度评价算法和爬山算法做了改进和优化。实验结果表明本文提出的算法和实现方式能够很好地实现红外镜头的自动聚焦，同时具备集成度高、聚焦速度快、成功率高等特点，有比较广泛的应用前景。
红外 自动聚焦 清晰度评价 爬山算法 infrared, autofocus, FPGA, definition evaluation, FPGA
