数字散斑条纹图的滤波方法

在现代数字散斑测量方法中,一般采用减模式来产生数字散斑条纹图,它是进一步图像处理的信息载体,同时不可避免地附带有大量的乘性噪声。为了保证测量精度,在进一步图像处理前必须对其进行降噪,选择合适的滤波方法显得尤为重要。在多年实际经验及阅读了大量文献的基础上,该文对国内外常用的数字散斑干涉条纹图滤波方法进行了分类阐述,选择了一些有代表性的方法予以实现,给出实验结果,并进行了对比分析。最后对数字散斑干涉条纹图滤波方法的发展方向给出了自己的看法。

心肌细胞搏动视频自动分析系统

本文介绍了一种建立实时图像处理平台的方法,并将该方法应用于心肌细胞视频图像的分析处理.通过合理使用差分图像法和相关跟踪法实现了对心肌细胞搏动频率、搏动幅度的实时动态记录.

基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法

InSAR干涉条纹图处理中,对噪声进行滤波是非常关键的一步。该文在分析现有滤波算法的基础上,考虑了干涉条纹图方向性特点,提出了基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法。可以有效地去除残点对相位解缠的影响,同时保持相位信息不受损害。对仿真数据及真实InSAR数据的处理结果证明了该方法的有效性。

基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集处理系统

从硬件和软件两方面对摄像机同步的原理和方法进行了研究,设计并实现了基于外触发和软件控制的多摄像机同步采集和处理系统。提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块作为同步触发信号发生器,并利用V isual C++平台开发了控制程序,能够通过触发信号的周期和波形来调整图像采集频率和摄像机触发电平。设计了软件同步策略,保证多台摄像机之间的图像同步曝光之后能够同步处理。经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10μs,具有设备简单、使用方便、成本低等优点,并且能够消除丢帧、错帧等现象,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案。

浅论高等教育中创新自主学习能力的培养

现代高等教育应以培养受教育者的创新精神和实践能力为重点，江泽民同志也曾一再强调创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭源泉。这就对每一个教育工作者提出了新的要求，应该适应形势的需要，进行培养受教育者创新精神和实践能力的新探索。俗语说：“授人以鱼，不如授人以渔。”现代教学理论也强调要确立受教育者在教学活动中主体地位，

光栅光谱仪光谱响应误差校正

针对由器件光谱特性引起的光栅光谱仪测量误差问题,提出了一种误差校正方法,并对该技术中的理论模型、数值提取算法和精度、误差校正精度进行了研究。首先,在深入剖析光栅光谱仪工作原理的基础上,建立了光谱误差校正的理论模型;其次,在研究光栅、探测器、反射镜等核心器件光谱特性曲线典型特征的基础上,提出了器件光谱响应参数提取算法,并对该算法的精度进行了实验研究;最后利用本文所建立的理论模型和数值提取算法对光栅光谱仪测得的溴钨灯光谱进行了校正,并将校正后的结果与溴钨灯标准谱线进行了比较。实验结果表明,本文所提出的数值提取算法的平均误差为0.39%,校正后的光谱曲线与溴钨灯标准光谱曲线一致,说明本文所提出的校正技术能够有效消除器件光谱特性引入的误差。

由新质量图引导的InSAR快速解缠方法

相位解缠是SAR干涉测量数据处理中的一个关键步骤之一,解缠结果的好坏直接影响最终数字高程模型的精度。该文介绍了一种新的质量图求取方法。该方法考虑到条纹宽度对传统的灰度方差质量图的影响,提出利用平面拟合来消除坡度效应后再求取灰度方差作为质量,取得良好的效果。该文还对质量图的解缠算法进行了改进,利用查找表来降低路径搜索的计算量,大大减少了解缠所需要的时间。由于InSAR图像的数据量往往很大,解缠时间的大大缩短对于这样大量数据的处理是非常有利的。对真实InSAR干涉纹图的处理结果表明,该解缠方法高效而实用。

多摄像机传递位姿测量系统的软件设计与实现

传统的摄像测量技术用于测量物体三维位姿及其变形时,通常只能应用于可通视的物体之间或处于同一个视场的物体之间。多摄像机接力传递位姿测量通过接力传递的方式,可以实现对大型结构体中不通视物体之间或大视场范围内物体之间的位姿及其变形进行测量。本文首先对多摄像机接力传递位姿测量方法的基本原理进行了阐述;然后,通过对其硬件结构特点进行分析,提出了相应的软件功能模块与程序控制流程;最后,按照经典的"客户机-服务器"模式分别开发设计了分机软件和主机软件,并用VisualC++语言予以实现。经过大量室内、室外及海上实船实验证明,该软件系统操作简单,使用方便,运行稳定可靠,可扩展性较强。

干涉条纹图处理的等值线窗口滤波和摄像测量在国防试验的应用

对图像进行滤波或称平滑是干涉条纹图像处理中的一项重要工作。一幅未经处理的原始图像或多或少存在着不同程度的噪声干扰,特别是散斑和Insar干涉条纹图,信噪比很低,难以处理。本文针对光测力学中光学干涉方法得到的条纹图,提出了一种新的滤波方法条纹等值线窗口滤波,并对这种滤波方法进行了研究讨论,提出了几种确定等值线窗口的不同方法。这种滤波方法根据干涉条纹图不同断面上灰度分布的不同特点,选择沿条纹走向的条纹等值线窗口进行滤波,在最大消除条纹图噪声的同时,也能保证对条纹损伤最小。摄像测量技术正在迅速发展和得到广泛应用,在国防试验和航天飞行任务中发挥着不可替代的作用。本文也介绍了作者近年来在该领域所做的应用研究,包括在火箭、导弹发射试验,冲击、碰撞等过程中的动态目标运动测量;针对航天航空和力学工程领域的视频图像实时分析;飞行器三维运动测量;基于投影条纹的物体三维形貌精密测量方法研究;以及对接航天器位置和姿态的实时测量。在这些应用中都实现了高精度测量。

多摄像机同步采集系统的设计与实现

为了实现多摄像机之间同步曝光积分,对摄像机同步的原理和方法进行了研究。结合动态目标多目摄像测量方法设计并实现了同步采集系统,提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块USB-4711 A作为同步触发信号发生器,该设备具有USB接口,支持即插即用。利用Visual C++平台开发了控制程序,能够根据图像采集频率和摄像机触发电平调节同步触发信号的周期和波形。经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10μs,并且具有设备简单、使用方便、成本低等优点,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案。

摄像机网络摄像测量中多目传递站位姿关系的最优标定

在摄像机网络摄像测量中,经常会用到多目传递站进行相邻节点间位姿关系的传递。针对多目传递站中固连的多个摄像机之间位姿关系的标定难题,提出了一种基于冗余标定的优化标定方法。首先,对多目传递站中的独立位姿关系数目、最大可测量位姿数目、最小约束数目等进行了分析和推导;然后,对典型的四目传递站间各摄像机相对位姿关系的优化标定算法进行了阐述,对一般的多目传递站位姿参数的标定问题给出了通用的优化方法;最后,对四目传递站的优化算法进行了数值仿真,仿真结果证明了优化算法的可行性与有效性。

一种提取单幅散斑干涉条纹图中心线的可靠方法

在光测力学中,如何从单幅散斑干涉条纹图中高精度地自动提取方向信息是一项较困难的工作。为了可靠地提取单幅散斑干涉条纹图的中心线,提出了一种简单可行的方法,该方法先通过平面拟合的方法来得到散斑干涉条纹图的条纹方向;然后在条纹方向上,利用条纹切面的倾斜度来提取散斑干涉条纹图的中心线。实验表明,此方法可靠、实现简单,对高噪声的散斑干涉条纹图非常有效。

非稳腔腔镜准直度判定的新方法

腔镜准直是实现非稳谐振腔正常工作的前提。目前,对非稳腔腔镜准直采用的最普遍的方法是人工调腔,该方法过于依赖人的主观认识和经验水平,因此调腔精度十分有限。为了对导引光近场干涉条纹的对称性进行更加客观准确的判断,提高非稳谐振腔腔镜的准直精度,提出了一种对条纹图在水平和垂直方向上进行灰度投影,并以投影曲线中各级峰(谷)值位置的距离来表征条纹对称度的方法,由此编制的计算程序简单可靠,可以实现对调腔精度的实时检测。大量的实验结果表明,此方法能够明显提高调腔精度。

星敏感器遮光罩的设计与杂散光分析

杂散光抑制是提高星敏感器精度的重要手段,遮光罩的设计是抑制杂散光的主要途径。对星敏感器遮光罩进行设计,通过SolidWorks软件建模,绘制出遮光罩结构,将得到的结构导入TracePro软件中进行杂散光分析。设定材料表面的双向散射分布函数与光线追迹数目,在不同方位角度对1°~75°之间共16个离轴角度进行了光线追迹,得到系统的PST曲线。结果表明,和改进前的结构相比,PST值降低了一个数量级,且系统的杂散光抑制能力在离轴角30°时达到10^(-9)量级。遮光罩内设计竖直挡光环结构有很好的杂散光抑制作用,使系统杂散光抑制水平得到较大的提高。

舰载机初始对准综述

舰载机对准技术由于杆臂较大且未知、大方位失准角以及紧急情况下的快速对准等问题,与舰载武器、机载武器的初始对准都有所不同。本文针对舰载机的初始对准问题,阐述了国内外舰载机对准技术的发展,对舰载机对准问题的关键技术如匹配方式、误差补偿模型和滤波算法进行了详细的介绍,最后,初步分析了舰载机对准技术的研究方向。

SPGD图像匹配的方法性能及参数选取优化策略

随机并行梯度下降(SPGD)图像匹配方法是一种全新的图像匹配方法,该方法同时对所有的变形参数施加相互统计独立的随机扰动,并以相关系数随机梯度分量代替真实的梯度分量进行迭代运算,使之能够快速地得到最优参数估计。扰动幅度和增益系数选取是该方法亟需解决的关键性问题,目前能否对不同的变形情况选取相同的具有普遍适应性的预设参数,或是需要对不同的变形情况自适应更新参数以达到最优化匹配效果都还没有得到较好的回答。本文一方面探索该方法在不同预设条件下的极限匹配性能;另一方面初步总结出扰动幅度和增益系数对该方法匹配性能影响的规律,在此基础上研究了分级参数更新策略,使该问题得到进一步解决。

随机并行梯度下降图像匹配方法性能研究及优化

随机并行梯度下降图像匹配方法是一种全新的图像匹配方法,该方法同时对所有的变形参数施加相互统计独立的随机扰动,并以相关系数随机梯度分量代替真实的梯度分量进行迭代运算,使之能够快速地得到最优参数估计。在编程实现该技术方案的过程中,匹配坐标系选取、双边或单边扰动方式等因素对匹配效果影响明显。本文主要从这两个方面对匹配性能的影响进行分析研究并采取优化措施,使该方法得到进一步完善。

基于摄像测量原理的轨道几何参数测量系统

利用摄像测量原理设计出一种新型的轨道几何参数测量系统,该系统由测量主车和测量靶车两部分组成。测量过程中,靶车沿轨道向主车运动;主车上的摄像机实时采集靶车上红外合作标志的序列运动图像;主车工控机中的软件系统实时提取合作标志在图像中的亚像素位置,根据合作标志之间的距离和图像清晰度驱动调节摄像机的电动镜头,使测量过程中摄像机的视场大小基本不变、合作标志成像清晰,根据相应的模型合成轨道几何参数。静态实验与外场实验结果表明,该摄像测量系统完全能够满足轨道几何参数高精度测量的需求。

电子散斑相位主值图的等值线正余弦滤波方法

电子散斑干涉测量相位主值图含有大量的噪声,在对相位主值图进行解缠处理前,一般先要对其进行去噪处理。针对相位主值图的特点,提出一种利用条纹方向信息的等值线正余弦滤波方法。首先由相位主值图求取其方向图,进而得到条纹等值线窗口,最后对相位主值图在条纹等值线窗口内进行正余弦滤波。和已有的滤波方法相比,它具有优点:相位主值图中的跳变信息保持非常好;由于是在等相位线上进行滤波,对相位信息没有损伤;更好地消除相位主值图中的散斑噪声。模拟图实验和真实图实验均验证了该方法的有效性。

基于序列图像的运动目标实时检测方法

运动目标检测是当前进行图像分析和理解以及在计算机视觉领域研究的热点,它被广泛地应用于靶场测量、目标监视、视频压缩、车辆跟踪和航空航天等领域。在参考大量文献资料的基础上,系统研究了近年来国内外已经比较成熟的一些算法,并把它们分成了7类。