在CCD星敏感器中,快速而可靠的星图识别算法成为星敏感器确定姿态的最关键部分.针对星图识别误匹配的存在,通过实验数据探讨了采用不同的星图识别特征、增加参与星图识别的恒星数目、提高恒星位置测量精度和星等测量精度、使用不同的星图匹配门限、选取合适导航星等方法,提高星图识别正确率.实验结果表明,采用这些方法后,星图正确匹配概率大大提高.

提出一种能自适应的确定相关匹配搜索范围的快速相关跟踪算法.该算法结合两点线性预测器和图像塔型结构的多分辨力分析方法,综合图像在不同尺度下的位置信息,自适应地计算出相关匹配的搜索范围,减小了相关运算的计算量,同时确定了有效的帧间相关置信度估计和模板更新策略.实验证明此算法计算速度快,能持久稳定地跟踪运动目标.

光纤M-Z干涉仪是由两个3dB耦合器构成,将此干涉仪放到激光腔中通过调节其干涉状态就可以相应地调制激光腔的损耗,发挥Q开关的作用.从理论上模拟了M-Z干涉仪输出光强随相位差的改变而发生平移,并在实验中验证了这一特性,证明理论模拟的特性与实验基本符合.

光栅扭矩传感器采用零位光栅提供绝对零位信号,以防止掉电时数据出错.在零位光栅设计过程中,采用了阈值法,即采用计算机随机产生栅线序列,经计算通过阈值判断以获得所需要的零位栅线序列.该方法可以大大减小编程的复杂性及难度,减小编程量,同时保证设计结果具有光通量大和对比度高的特点,并能满足实际应用的需要.

多圈绝对式编码器既可以测量一周之内的角度值,又可以测量旋转轴的旋转圈数.ISP(在系统可编程)器件1016E在双盘多圈编码器中,主要完成码制转换、校正逻辑、加法逻辑及一些辅助逻辑等所有数字电路功能.ISP的应用减小了编码器体积,提高了稳定性,还使一种结构、多种输出组合成为可能,并可方便地将并行输出信号转换为串行信号.

根据光波导触觉传感系统受压时所形成的四个光斑面积大小,可求出作用于系统的xyz三向力.利用导波模式理论,当系统受外力时,平面波的全内反射条件遭到破坏,半圆球触头与波导板的接触部分由对称平面波导转变为非对称平面波导,造成光泄漏,形成光斑,其频率范围在对称平面波导的截止频率和非对称平面波导的截止频率之间.

穷举法是根据各个自变量所有可能取值相对应的函数值(输出值)寻找参数特征的一种分析方法.在动靶标标准装置的设计中,尽管其计算公式复杂,但用穷举法还是能比较方便地推算出各参数之间的关系,从而可以合理地设计出满足应用要求的动靶标标准装置.

利用红外辐射测温原理,设计成半导体基片上激光焦斑温度不接触测量系统.该系统由透镜成像系统、探测器、精密电动平台及相关电路和软件组成,其测温范围大,温度分辨力可达0.2K,还可得到温度-时间关系曲线;可自动测量热斑的温度分布及寻找热斑的最高温度区域;测量区域的最小直径为18μm.

采用面阵CCD对大尺寸轴径进行高精度的拼接非接触测量,克服了单片面阵CCD测量范围小的缺点,解决了用线阵CCD拼接测量时测量带太窄又不能扩展情况下所带来的问题.面阵CCD进行图像拼接的测量方法,适用于测量128-]35mm的轴径,其测量精度高达±0.01mm.

以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机,并提出了三分量检波器的设计方案.为了考察缠绕光纤前后顺变柱体弹性模量的变化,做了拉伸和压缩实验,以确定其作为敏感元件的关键特性.该检波器可用于检测小到0.01g的加速度.

根据菲涅耳衍射理论,采用微光学元件制作技术,通过三次套刻制作出八位相台阶的二元离轴菲涅耳透镜.这种微型光学元件同时具有色散分光和聚焦功能,用来作为分光元件时,具有较高的光谱分辨本领和衍射效率.实验测出其衍射效率大于68%.

介绍了加工大型光学非球面的超精密数控磨削系统,给出了用来生成NC加工软件的加工非球面时砂轮的中心位置的求解模型,在此基础上讨论并给出了由砂轮安装产生的砂轮与工件主轴的偏心误差形成的加工工件面形误差的计算模型,并提出有效的工具路径补偿方法.通过计算机模拟验证了这种补偿方法的可靠性.

根据硬盘的工作原理,结合ATA标准,在分析现有图像记录系统的基础上,提出了一种由FPGA直接控制硬盘实现实时图像无损记录的存储技术.该技术最大限度地保存了原始图像信息,同时具有受计算机干预小、易于扩展升级、性价比高等优点.目前采用两块IDE硬盘时记录速度达到30Mb/s.

以信息融合的理论为基础,利用从可见光图像序列和8-12μm长波红外图像序列中提取的信息对不同种类飞机进行识别.采用矩特征并结合BP神经网络的方法,分别在特征级和决策级两个不同层次上实现了信息融合.实验结果表明,通过信息融合进行飞机识别的准确率可达到90%以上.

采用行均值相减方法抑制温度场的非线性影响,校正红外图像模糊,增强点目标;利用Top-Hat算子形态滤波,抑制背景并保留高亮区;选择结构元素进行腐蚀和膨胀运算,去除虚警点获得目标候选点;搜索局部极大值,确定阈值并结合图像帧间的相关性分离出目标.实验表明,该方法能检测出低信噪比复杂海面背景中的红外点目标.

提出了一种新的多传感器图像融合算法.该算法综合考虑小波同层各子带及相邻层子带分解系数的特征,采用基于图像空间能量窗测度的自适应多算子规则构造融合图像.对可见光与红外图像、可见光与毫米波图像融合试验结果表明,融合图像含有更丰富的信息量,有效地保留了输入图像的互补特征信息.

从静态子波变换入手,提出了一种有效的图像滤波算法.通过计算相邻尺度下细节信号的空间相关性来区分噪声和信号,如果子波系数的空间相关性大,则认为此位置的系数含有特征及边缘信息予以保留.实现这种理论的完整方法包括两部分:空间滤波和子波收缩.仿真结果表明这个算法有很好的降噪性能.

提出了采用面阵CCD,Fabry_Perot标准具测量脉冲激光波长时的同步判断和捕捉方法,其关键是正确选取序列图像的特征值,画出有关该特征值的统计直方图并选择合理算法确定有关该特征值的阈值;编写图像处理的回调函数,实现图像并行处理.根据CCD的PAL工作制式,用内插法重建捕捉到的图像,以利于后续图像处理.

根据红外导引头技术指标要求,选择光学系统的结构形式,初步确定光学系统的几何尺寸;以作用距离最大、系统双波段像差最小以及工艺要求最低为目标,利用开发的导引头光学系统通用设计软件进行光学系统参数优化.获得的光学系统在±20°的动态视场中弥散斑直径均小于0.1 5mm,导引头在给定条件下估算的作用距离达到39km.