针对大气环境监测和预报的需求,设计了一种满足光学系统要求的近紫外天底成像光谱仪。首先根据给定的光学系统,设计了设备的总体构形,对主镜和次镜进行了变密度拓扑优化,并对各模块进行布局功能设计;然后对方案进行了有限元仿真分析,同时对设备系统进行了光机热集成分析;最后进行了实验验证。实验结果表明:设备一阶频率大于100 Hz;正弦振动实验最大放大倍数为1.04;随机振动实验结果最大误差为4.72%;力学实验前后设备光谱特性一致。实验结果证明了所提结构设计满足各项技术要求,为今后近紫外天底成像光谱仪结构设计提供了一种新的参考。

为了在兼顾形状匹配算法的检索率和运算效率的同时实现部分遮挡目标的精确匹配, 提出了一种基于弦角轮廓特征的形状描述算法。该算法基于轮廓点的空间位置关系构造每个轮廓采样点的弦角轮廓特征描述子, 利用描述子的自包含属性描述开轮廓的形状特征。采用L1度量方法计算两个轮廓点的弦描述子之间的距离, 获得匹配代价矩阵。最后利用积分图算法计算匹配代价矩阵的相似度, 实现部分遮挡目标的识别。基于MPEG-7形状数据库和Kimia216形状数据库进行了目标识别实验。实验结果表明: 该算法对部分遮挡目标具有良好的鲁棒性, 而且有较高的运算效率, 部分匹配的检索率达到83.63%, 提高了19.09%, 实验结果优于现有部分遮挡形状匹配算法。该算法较好地满足了遮挡形状的匹配和识别对速度、准确率和抗遮挡能力等方面的要求。