强激光与粒子束
2022, 34(8): 084001
空军航空大学 航空作战勤务学院,吉林 长春 130022
针对航空面阵遥感图像拼接算法一般存在误差累积的问题,提出了航空面阵图像拼接的累积误差消除方法。首先,利用航空遥感平台位置信息与姿态信息完成每幅图像投影变换与粗拼接,确保了每幅投影变换后图像拼接误差的独立性,从而避免了误差累积现象;然后,采用SIFT算法提取粗拼接相邻图像重叠区域的同名像点对,并根据同名像点对的位置差异,按照误差均分的原则,逐张独立地进行坐标微调及坐标精调,直到满足一定精度为止,以提高图像拼接精度,同时避免坐标调整时产生的误差累积。最后,通过主观评价(对比校正后卫星图像和文中拼接效果图像的地理对应关系)和客观评价(SSIM算法)对图像拼接质量进行评价。理论分析与实验结果表明:该方法能有效规避图像拼接中的误差累积问题,相对当前主要拼接方法,能够很好地与地理空间二维坐标保持一致性,且具有很好的实用价值和应用前景。
图像拼接 无误差累积 误差均分 坐标微调 image stitching error-free cumulative average error coordinate fine-tuning 红外与激光工程
2021, 50(9): 20200529
空间频域算法作为白光干涉测量的重要算法之一,被广泛应用于微纳结构表面形貌测量领域。然而,传统空间频域算法中存在着由被测样品倾斜及表面形貌起伏变化引起的相位误差累积效应,并且该相位误差与干涉信号中零光程差位置的偏移程度密切相关。为此,对相位误差累积效应的原理进行分析,并在传统空间频域算法的基础上提出了一种基于包络信号辅助分析的方法以抑制相位误差累积。该方法首先通过包络信号分析对原始干涉信号中的零光程差位置的偏移进行对称性校正,再通过空间频域算法对校正后的对称信号进行相位分析,从而尽可能抑制零光程差位置偏移对空间频域分析的影响。为了验证本文方法的有效性,分别从仿真和实验的角度对该方法进行讨论。
显微 白光干涉 形貌测量 包络信号 空间频域算法 相位误差累积效应 激光与光电子学进展
2021, 58(7): 0718001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
对平面子孔径拼接累积误差的理论分析及数值仿真表明,参考镜面形的拼接重叠区域的局部斜率差和直流偏差是产生累积误差的原因。为了提高大口径平面光学元件子孔径拼接检测精度,提出一种简单有效的可以减小子孔径拼接测量累积误差的方法,该方法采用第4项和第6项泽尼克像差拟合一个假设的准参考镜面形,再从每个子孔径测量结果中减去,最后拼接合成全口径面形。〖JP2〗对450 mm×60 mm的平面镜进行了8个子孔径的拼接检测,去除准参考镜面形前后,拼接测量结果与Zygo公司24英寸(600 mm)口径干涉仪检测结果的偏差峰谷(PV)值从λ/7减小至λ/100。所拟合的准参考镜面形误差为0.02λ(PV值),与标准镜的面形误差为同一量级,其对每个子孔径测量结果的影响可以忽略。实验结果表明,本文方法能够有效控制拼接累积误差,提高拼接检测精度
测量 干涉测量 大口径平面镜 子孔径拼接 误差累积 中国激光
2016, 43(11): 1104002
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
干涉仪参考镜面形离焦误差难以精确标定,是导致拼接累积效应、制约平面子孔径拼接系统检测精度的主要因素。推导了参考镜离焦与拼接累积误差、拼接次数间的定量表达式,基于该表达式在拼接过程中标定并去除参考镜离焦误差,降低拼接累积误差。对450 mm×60 mm 的平面镜进行了8个子孔径的拼接检测,与大口径干涉仪检测结果比对,去除参考面离焦误差前后拼接测量误差峰谷(PV)值从λ/10减小至λ/30,有效提高了拼接测量精度。结合绝对检验技术标定参考镜高阶面形误差,验证了离焦是引起拼接误差累积的主要因素,消除参考镜高阶面形误差并不能显著提高拼接检测精度。
测量 子孔径拼接干涉测量 误差累积 离焦 绝对检验
为满足人流统计实时性的要求,提出一种人头检测算法。该方法对双目相机采集的图像通过运动目标检测分离出运动人员所在区域,对这些区域使用融合区域匹配和特征匹配的快速匹配方法,即利用视差的连续性只对强纹理点进行绝对误差累积(SAD)匹配,其他点只进行简单的视差验证,能够得到稠密的视差图,再由三角投影关系计算出深度图。由于双目立体成像得到的深度图中人员与场景的深度分布不同,可以采用深度分层的方法将存在人头信息的深度层提取出来,经过数学形态学预处理再利用边缘检测会得到许多候选轮廓,最终利用轮廓的几何特征来判断轮廓是否为人头。实验表明:该算法可以很好地适应复杂场景下的人头检测,精度高、速度快。
图像处理 人头检测 双目立体视觉 绝对误差累积匹配 视差图
1 山东大学(威海) 机电与信息工程学院, 山东 威海 264209
2 中山大学肿瘤医院影像与微创介入中心, 广州 510060
为降低大规模无线传感器网络中时间同步误差的多跳累积, 提出了一种基于动态路径列表的无线传感器网络时间同步协议(DRL-TSP)。该协议为每个节点保存一个待选同步动态路径列表, 允许节点根据列表中的可用路径质量信息选择一条最适合当前同步要求的同步链路, 从而最大程度地降低同步误差的多跳累积。将一种有效时间标识(TTA)技术用于同步机制中, 使节点具备应对同步失败而导致链路失效的能力, 保证同步过程的可靠性。实验结果表明:在平均可选上层链路为12条的情况下, DRL-TSP协议单跳同步误差为5.29 μs; 10跳同步误差被控制在11.10 μs以下; 因时标节点失效导致同步失败的节点比例远低于传感器网络同步协议(TPSN), 接近洪泛时钟同步协议(FTSP)水平。提出的DRL-TSP协议在同步精度上优于现有的FTSP、TPSN等协议, 且具有较高的鲁棒性。
无线传感器网络 同步路径优化 动态路径列表 误差累积 时间同步 wireless sensor network synchronous route optimization dynamic route list error accumulation time synchronization 光学 精密工程
2013, 21(11): 2951
西南交通大学地理信息工程中心, 四川 成都 610031
由于无人机影像具有数据量大、分辨率高等特点,在进行影像拼接处理时会涉及多张影像,因此其拼接误差不能忽略,且随着拼接影像数量的增多误差会不断积累。在分析了无人机影像拼接主要误差来源之后,较深入地研究了影像重叠度及误差累积问题。确定了无人机影像拼接的最佳重叠度,并依据最佳重叠度对原始影像进行“抽稀”处理,最后提出了一种适用于无人机影像的分块拼接方法。研究结果表明,根据最佳重叠度对原始影像进行“抽稀”能减少参与拼接的影像数量,对“抽稀”后的影像采用分块拼接方法能够有效地减小拼接误差、改善影像拼接视觉效果,同时在一定程度上提高了影像处理效率。
图像处理 影像拼接 无人机 误差累积 误差分析 最佳重叠度 激光与光电子学进展
2011, 48(12): 121001