在轨航天器地气光环境分析

为得出定量化的遥感观测地气光环境数据,建立了简化的航天器地气光分布计算模型,首先将航天器及其各类运行轨道归纳到统一的照明模式中,地气光的分布主要考察航天器轨道面与地球晨昏面的夹角,然后考察航天器在每轨中的具体相位,以建立照度的几何传递关系;随后考察太阳辐照经地表后,最终到达航天器遥感观测载荷的光照度.计算结果能反映地气光在载荷观测方向2π半球视场内的分布情况,根据分布随空间变化的具体量级,对不同的离轴角进行照度积分,可转化为对观测仪器的地气光抑制能力要求.

基于模板的FY-2一级杂散光模拟

对FY-2扫描辐射计的光机结构进行了简化,确定出在其南北步进中对杂散光模板变化产生影响的仅仅是折镜边缘,据此结论对产生一级杂散光的相关机械边框建立空间坐标,通过投影方法得出在任意步进位置的杂散光进入区域,并通过对杂散光区域的像元数计数和制作视频文件的方式检查其变化的连续性。从信号光分布最小的世界时19时图像出发,使用快速卷积的方法,进行了点光源、月牙状亮边和地球全图的模拟杂散光形成的计算,得出的结果与实际杂散光的现象较为接近,成为进一步以图像处理方式消除杂散光的基础。

模板方法消除FY-2辐射计可见杂散光

风云二号辐射计的可见光通道图像受到由折镜进入的一级漏射杂散光的影响,仅仅依靠光机设计已经无法完全消除.为改善图像质量提出采用图像处理方法消除杂散光.在光机建模的基础上,确定出辐射计不同工作状态的直射漏光区域分布,并变换到图像坐标系.通过理论计算确定了单像元信杂比,作为漏光模板能量系数的依据.以卷积的方法来模拟一级杂散光的叠加过程,据此原理处理了正午时刻的卫星图像.结果表明,图像主观视觉效果明显改善,检查处理前后的对比度、熵值和MTF,发现此消杂过程在改善图像质量的同时不会对有用信号产生副作用.

光学系统离焦对自动调焦评价函数的影响

调焦过程可分为调节物距、调节像距和移动镜头三种情况。基于几何光学关系,推导了三种情况下的弥散斑半径和横向放大率与离焦量的关系。利用数字图像处理方法,模拟了这两个因素对自动调焦评价函数的作用,表明弥散斑的扩散在焦前焦后呈现对称影响,而横向放大率的影响则沿光轴单调下降,二者叠加,造成峰值两侧的不对称。当光学系统F数增大时,调焦评价函数变得平缓,从而使横向放大率的影响变得显著,最佳像面因此向焦前偏移。利用CCD成像的实验证明了上述观点。

光学系统杂散光的消除方法

从杂散光的定义出发,介绍了杂散光的来源,依据来源对杂散光进行了分类,并指出了杂散光对光学系统的一些危害;通过引入PST和BRDF的定义,实现对杂散光进行定量化描述。杂散光的软件模拟分析是目前应用中的热点,介绍了软件分析的理论基础M-C方法,并列举了国内外常用的分析软件。光路分析之后,在系统中设置遮光罩和挡光环、采用适当的涂层成为阻挡杂散光的有力手段,因而被广泛采用。最后介绍了通过软件方法对光机设计无法完全消除的杂散光进行校正的一些进展。

云顶高度的天基光学遥感及反演方法综述

确定大气中的云参数对于大气物理及气候研究具有重要意义。这些参数一般难以由测量直接得出,而必须基于相关的可测物理量进行反演后才可得出。通过分析云的天基观测方式,发现云的大气路径长度、云顶气温或气压以及云组成的微观特性可用来进行云高遥感与反演。文献调研表明,实际中使用的方法可以分为成像几何关系和通道辐射特性两大类:前者依赖于成像过程中得到精密控制的光源、目标和遥感器的空间方位信息;后者利用定量化的遥感能够准确地获得地物目标的辐射量值信息,如果再结合多光谱或高光谱手段,便能够得出详细丰富的云团信息。同时分别介绍了八种实用化方法。

自动调焦中的评价区域自动选取

在对航天遥感图像的调焦评价中,为提高评价效率,提出了采用交互和自动方式选取评价区域的方法。首先根据地球同步轨道遥感图像中的明显且封闭的地球轮廓建立参考系,排除图像的平移、缩放的配准问题。接着依据图像特点,确定了交互方式选取评价区域的准则。自动选取方式的实现采用四叉树分解的方法对图像进行分裂合并操作,以获得满足边缘提取门限的任意形状调焦评价区域。上述方法在调焦评价中显著提高了效率。

光学系统的自动调焦方法

自动调焦技术已经广泛应用于各种精密仪器中,常见的调焦方法根据其判别准则来源于物方还是像方,可分为主动法和被动法,主动法是指各种方式的物距检测;被动法则是像质评价。被动法中的以数字图像处理作为调焦检测函数的方法,具有算法灵活多变、控制容易实现等优点。采用图像处理法实现自动调焦的一个关键问题就在于图像清晰度评价函数的选取。理想的评价函数要求:无偏性、单峰性、能反映离焦的极性、对噪声敏感度低等,通常为提高效率,还希望计算量尽可能的小。文章简要列举了常见的一些自动调焦方法。

风云二号扫描辐射计可见杂散光的像元间差别

对风云二号扫描辐射计中与直射杂散光相关的边框进行球坐标和极坐标的变换,得出了可见光通道的杂散光定量化模板,并采用链表方式进行存储。通过理论计算和分析,确定了杂散光在不同像元间的分布趋势,对辐射计折镜的所有工作角度和各个像元的杂散光总量进行了定量的计算和统计。结论对探测器的布局调整、光机设计改进和图像处理方法消除杂散光提供了可靠的依据。

基于小卫星编队的稀疏孔径遥感技术

介绍了实现稀疏孔径系统的迈克尔逊干涉和斐索干涉的两种干涉成像原理,讨论了实现稀疏孔径探测和成像的子孔径的空间布局、相位一致和图像恢复,分析了载荷展开,卫星编队中的编队卫星轨道设计、空间基线测量与控制,以及光机技术等工程化实现的关键技术。

步进电机细分控制量的模型和优化

文章基于细分控制量与细分转角的单调关系,结合细分步距角的不确定性,提出通过建立Markov链来预测连贯的步进细分位置的模型,并通过经验和实验的方法来确定具体参数。针对细分电流控制量的离散性,导致了细分步进中的力矩波动对其定位精度产生影响,提出了对步进电机细分控制量进行评估和优化的方法,并可以根据驱动系统的设计倾向,在定位精度和力矩稳定度之间作出均衡。

偏振遥感图像特性表征及分析

本文基于实验型偏振CCD相机,在自然光照条件下,进行了自然目标和人工目标的偏振图像数据获取实验、结果显示:偏振图像信息与强度图像相比,低照度（阴影等）部分,特别是边缘信息得到了增强。从模拟目标样品的实验结果看,偏振信息对纹理探测效果十分明显,结合边缘信息的增强作用,偏振探测在军事侦察及伪装检测等方面有着广阔的应用前景。

风云二号扫描辐射计可见杂光分析与抑制

对扫描辐射计光机建模,采用光线倒追法找到可见杂光的入侵途径,并工程化实施了次镜罩、折镜光栏的抑制措施。在此基础上设计百叶窗,应用积分球进行比对试验,结果表明百叶窗能够消除残余的一级杂光。进一步分析多级杂光的发生机理,提出次镜人字形光栏的改进建议。

Matlab在遥感图像杂散光处理中的应用

为了消除杂散光的影响,建立了定量化杂散光模板。利用Matlab强大的矩阵计算能力和丰富的函数库,在以离散采样方式建立分段解析的折镜光阑的基础上,首先对与直射杂散光相关的光机构件建立空间坐标,然后变换成单位球面坐标并投影到平面极坐标上,采用顶点方式和点阵方式建立了直射杂散光的定量模板。通过快速傅里叶正反变换,提出了以图像与定量模板的卷积来模拟和消除直射杂散光影响的方法。通过边缘提取函数,将地球圆盘与冷空间分离,以定量考察处理效果。