分析了航空红外相机的结构特点, 论证了装调该类相机的关键技术。提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法。 该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调, 结合质心亚像元定位算法对相机进行精调。提出了基于大口径平行光管和高精度可控转台覆盖所有镜头完成一次性装调的方案, 解决了多个视轴相机组视轴高精度一致性装调的问题。实验表明: 提出的方法满足航空红外相机的高精度、小公差的装调要求。单相机视轴与光轴夹角、多角度各组相机之间的视轴夹角的实际装调精度达到0.052 pixel, 比常规方法单像元的装调精度提高近20倍。 提出的方法为航空红外相机的高精度装调提供了一种精确可行的途径, 并可应用于结构类似的航天遥感器的装调。
航空红外相机 扫描镜 单镜头装调 质心亚像元定位 分组装调 aerial infrared camera scanning mirror lens alignment sub-pixel subdivision location grouped alignment
1 香港理工大学武汉大学 空间信息联合实验室,湖北 武汉 430079
2 武汉大学 遥感信息工程学院,湖北 武汉 430079
3 香港理工大学土地测量与地理资讯学系, 中国 香港 999077
提出了一种借助多偏移遥感图像来改进基于BP神经网络(BPNN)的亚像元定位新方法.不同于原BPNN方法使用单幅低空间分辨率观测图像, 新方法利用多幅带有亚像元偏移的低空间分辨图像来确定亚像元属于各类的概率, 然后根据概率值和地物覆盖比例确定亚像元类别, 以降低BPNN定位模型中的不确定性和误差.实验表明, 提出方法在视觉和定量评价上, 均能获得更高精度的亚像元定位结果, 验证了提出方法的有效性.
遥感图像 亚像元定位 BP神经网络(BPNN) 多偏移图像 remote sensing images sub-pixel mapping back-propagation neural network(BPNN) multiple shifted images
本文构建了基于CMOS图像传感器的高精度定位系统，并且研究光源、被测目标、测量系统与亚像元定位算法等因素对定位精度的影响。研究结果表明：光源与测量环境的稳定性是高精度测量的必要前提与关键因素；带阈值的质心算法对系统白噪声抑制能力基本相同，但对具有一定规律缓慢变化的干扰信号抗干扰能力不同，且带活动阈值的质心算法抗干扰能力最强；根据被测目标与实际误差分布规律选择合适的算法处理，是工程应用中实现高精度亚像元定位的有效保证。
CMOS图像传感器 亚像元定位 定位精度 误差分析 CMOS image sensor sub-pixel orientation locating accuracy error analysis
介绍了一种从星体图像中高精度提取恒星位置的方法.这种方法把星光成像看成是高斯点扩散函数模型,利用线性内插和最小二乘法拟合得到高斯曲面参数,从高斯曲面模型中得到亚像素级的恒星位置.由于直接进行高斯曲面拟合计算非常复杂,将二维曲面拟合转化为两个方向上的一维曲线拟合,分别得到不同的曲面系数.仿真结果表明当信噪比小于0.05时,定位精度能达到1/20像素,与质心法比较,高斯曲面拟合法精度高,抗噪声能力强.
星像模型 亚像元定位 高斯曲面 最小二乘法
1 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室, 北京 100081
2 国家卫星气象中心, 北京 100081
从对地观测平台角秒量级姿态确定需求出发,在构建星敏感器惯性系成像模型的基础上指出,恒星在成像面上的定位误差是星敏感器姿态确定误差的主要来源。同时,结合理想光学系统离焦模型,分析了星敏感器主要性能指标间的量化关系,并给出了成像面定位误差最低限。仿真结果表明,从优化系统性能考虑,成像模糊区直径为2～3个像元的配置是利用星敏感器焦平面的“轻微离焦”来实现亚像元定位的最佳方案,定位误差可达0.2个像元,能够满足星敏感器惯性姿态确定精度4″～5″的要求。理论分析和数值仿真结果可为后续星敏感器指标的提出及仪器设计提供技术参考。
成像系统 星敏感器 离焦模型 折中设计 姿态确定 亚像元定位
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
在星敏感器工作过程中,星点目标亚像元质心定位的准确性直接影响星识别的准确性,同时也决定了星敏感器姿态测量的有效性.带阈值的质心法是星点目标细分定位的较理想方法,具有较强的抗噪声干扰能力.在双正交小波变换的基础上提出基于双正交小波的自适应小波阈值法.与传统的IIR阈值法比较,不仅星点目标提取更加准确,而且位置测量精度更高.
星敏感器 亚像元定位 带阈值质心算法 双正交小波
