一种多深度特征连接的红外弱小目标检测方法

针对红外弱小目标像元数量少、图像背景复杂、检测精度低且耗时较长的问题,文中提出了一种多深度特征连接的红外弱小目标检测模型(MFCNet)。首先,提出了多深度交叉连接主干形式以增加不同层间的特征传递,增强特征提取能力;其次,设计了注意力引导的金字塔结构对深层特征进行目标增强,分离背景与目标;提出非对称融合解码结构加强解码中纹理信息与位置信息保留;最后,引入点回归损失得到中心坐标。所提网络模型在SIRST公开数据集与自建长波红外弱小目标数据集上进行训练并测试,实验结果表明,与现有数据驱动和模型驱动算法相比,所提算法在复杂场景下具有更高的检测精度及更快的速度,模型的平均精度相比次优模型提升了5.41%,检测速度达到100.8 FPS。

光电轴角编码器光电信号正交性偏差的相量校正方法

高精度光电轴角编码器中的细分是误差的主要来源,而细分误差中莫尔条纹光电信号的正交性偏差影响最大。采用相量校正方法对正交性偏差进行校正,实现电路简单,校正效果十分明显。以正弦信号为基准信号,而将余弦信号分解为0°和90°两个正交分量,0°分量就是产生正交性误差的原因,通过补偿掉该分量,即可基本消除正交性误差。为进一步减小细分误差,通过精密调节,使余弦信号的幅值与正弦信号严格相等,将正弦及其反相信号与余弦信号分别相量相加可得到严格正交的两个新相量,从而消除正交性误差。实验结果表明,经精密相位校正后,正交性偏差从1″降低到0.1″左右。

细光栅自成像光电轴角编码器

根据光栅自成像原理,由波长为690nm的半导体激光器、准直透镜、光电接收元件和光栅等组成细光栅自成像光学系统,得到高质量的莫尔条纹信号。以此信号为基础的细光栅光电轴角编码器具有精度高、频响高、易于实现小型化等优点。该技术是提高光电轴角编码器测角精度和环境适应性的一种新的实用的解决途径。

采用最小二乘法提高变焦距镜头的焦距值输出精度

焦距值是在光学测量中对目标尺寸和距离的计算中的关键参数。针对焦距值的输出精度问题,从变焦距镜头焦距实时输出的工作原理入手,介绍了通过提高焦距测量仪器的精度和测试人员的技能提高原始测量的精度;然后再通过对测量数据的进行数据处理进一步提高变焦距镜头焦距输出精度的方法。在实际中,利用Origin软件采用最小二乘法对焦距测量原始数据进行5次多项式曲线拟合,使焦距输出值的相对误差<2%。实际使用结果表明,本文方法显著提高了焦距值的输出精度。

一种具有通道切换功能的智能串行通信接口

介绍了采用智能串行通信卡实现串行通信的原理、结构，以及使之具有通道切换功能的方法。

机载光电测量吊舱的电气接地技术

为有效降低机载光电测量吊舱地线系统上的电磁干扰和提高电气安全性,必须进行合理的接地设计。介绍了保护性接地、信号接地的原理和实现方法,阐述了地线干扰产生的机理,针对地环路和公共阻抗耦合干扰提出了抑制方法,并结合设计实践,系统分析了机载光电测量吊舱的内部接地设计特点。并以此设计了某型军用电子设备的地线系统,经实际使用表明该设备达到了较好的电磁兼容性能。给出的接地方法可为机载测量设备的接地工程实践提供参考。

采用衍射、干涉技术提高光电轴角编码器的测角精度和分辨率

光电轴角编码器广泛应用于精密角位置的测量、数控及数显系统中 ,是国内外研究的热点。采用衍射、干涉技术的光电轴角编码器 (简称激光编码器 )具有结构紧凑、小型化 ;分辨率和测角精度高 ;响应频率高等优点。通过对几种激光编码器的成功方案的深入分析 ,阐述了这项技术的最新进展和所面临的问题。

莫尔条纹信号采集的自适应采样系统

提出了莫尔条纹采样频率自适应调整系统,根据莫尔条纹信号周期的变化,对采样频率进行实时调整。首先将莫尔条纹信号进行二值化,将正弦信号转变为方波信号,输入DSP的捕获引脚,测量莫尔条纹信号的频率,然后根据信号的频率实时调整采样频率。系统实现了莫尔条纹信号周期改变的情况下保证每周期的采样点数固定在85点左右。

基于图像处理方法的自动调焦系统的研制

介绍了基于图像处理方法的自动调焦系统的组成、工作原理、硬件电路设计和软件设计.该系统的核心是图像处理部分和控制部分.导出了计算聚焦量的三个快速算法公式,优化了系统的实时性能.详细分析了自动调焦的控制过程,并提出了渐变步长的思想,提高了系统的控制精度.实验结果表明,在较宽范围的光照度条件下,应用该系统均能获得良好的调焦效果.

光电轴角编码器光电信号正交偏差的测量和补偿方法

高精度光电轴角编码器细分误差中莫尔条纹光电信号的正交性偏差影响最大。采用锁相环测量偏差+软件补偿的方法对正交性偏差进行自动校正和补偿,效果明显。在补偿过程中,以正弦信号为基准信号,对余弦信号进行计算补偿,得到一个新的余弦信号来代替硬件中原有的余弦原始信号,使新的余弦信号与正弦信号正交,同时包含了余弦原始信号的所有信息。实验结果表明,在一定偏差范围内,经过补偿后,信号的正交性偏差得以明显降低。

模拟频域滤波重构直方图均衡的图像增强方法

针对传统图像增强方法的不足,提出一种基于模拟频域滤波重构直方图均衡的图像增强方法。将频率域滤波的思想引入空间域直方图运算当中,在模拟频率直方图统计中进行频率信息的统计,利用这些频率信息建立模拟频率域坐标,进行模拟频域滤波,对滤波处理后的直方图进行均衡化处理。实验表明:与传统方法相比,该算法优化了灰度级的动态分布范围,能得到更清晰的增强效果,且在图像中没有视觉明显的噪声放大。

机载中波红外两档变焦光学系统

针对中波红外320×240制冷型探测器,设计了一套双视场红外光学系统,并利用机电主动补偿法补偿温度焦移,实现系统的无热化设计。该系统采用轴向移动式变焦,通过轴向移动变倍组实现视场切换。并对设计结果进行了像质评价。设计与分析结果表明:在3.7-4.8μm波段,该系统实现了50-200mm两档变焦,且满足100%冷阑匹配,在-50°~60°度温度范围内,系统Nyquist频率处MTF值均大于0.5。该系统具有高像质、结构简单和无热化等特点。

基于FPGA的激光目标指示器PCM编码的实现

激光PCM编码,能够有效地提高目标识别、定位的准确度,降低了目标识别的的错误率.详细介绍了激光PCM编码的用途、原理和实现方法.在电路设计上采用单片FPGA实现PCM编码功能,大幅减小电路的尺寸,通过采用恒温晶振保证了脉冲频率在不同温度环境条件下的稳定.给出了在FPGA上实现2-15位PCM编码的VerilogHDL语言程序实例.目前,该电路已在激光目标指示器中得到成功应用.

相机视频图像自适应对比度增强系统的研制

介绍了基于图像处理方法的自适应对比度增强系统的组成、工作原理、硬件电路设计与软件设计.针对监察相机工作环境照度变化范围大的特点,提出一种改进的灰度直方图均衡化方法.应用此方法所研制的系统,能够自适应于多种光照条件下获得的低对比度图像,自动进行对比度调整,改善监察相机输出视频图像的质量.对于清晰图像,经调整后图像质量至少无明显降低.

一种摄像机变焦镜头焦距测量的新方法

为实现摄像系统小型化,提出了一种结合摄像机镜头自身结构,以发光二极管和光敏三极管构成光电传感器来检测镜头的焦距,实现了焦距自动测量的新方法。简述了测量原理,分析了系统的误差,同时,证明了该测量方法的可行性。测量系统满足了相对误差(短焦≤2%、长焦≤5%)的指标要求。

光电轴角编码器光电信号正交偏差测量和补偿方法

高精度光电轴角编码器细分误差中莫尔条纹光电信号的正交性偏差影响最大。采用锁相环测量偏差+软件补偿的方法对正交性偏差进行自动校正和补偿,效果明显。在补偿过程中,以正弦信号为基准信号,对余弦信号进行计算补偿,得到一个新的余弦信号来代替硬件中原有的余弦原始信号,使新的余弦信号与正弦信号正交,同时包含了余弦原始信号的所有信息。实验结果表明,在一定偏差范围内,经过补偿后,信号的正交性偏差得以明显降低。

基于CPLD的带刻度十字丝的产生电路

针对现有十字丝产生方案中电路工作不稳定或者价格高、体积大等不足,提出了一种基于复杂可编程逻辑器件CPLD的带刻度十字丝的产生电路.利用CPLD响应速度快、集成度高、体积小的优点,将复杂的时序处理和逻辑控制集成到一块CPLD芯片中进行,电路使用很少的硬件就完成了带刻度十字丝的产生功能.实用证明,该电路工作稳定,十字丝标定准确,刻度清晰.

基于物联网技术的光伏阵列数据管理系统设计

为实时在线自动获取光伏阵列各分支的电压、电流、温湿度、水平照度和有效照度等精确值,便于在不影响发电的情况下自动实现对光伏阵列的在线周期性精细检测,以提高光伏电站对发电效率的预测和对异常状况的维护,设计了一种智能光伏电站数据汇聚管理系统。系统采用模块化设计,可根据实际需要灵活配置传感器,以窄带物联网(NB⁃IoT)和LoRa为通信方式,采用UCOSⅢ嵌入式系统和消息队列遥测传输协议(MQTT)云服务器进行数据传输和存储。系统在配置要求极低的情况下,能保证可靠的数据传输,使多平台的客户端实时查看当前各光伏子阵列的运行情况,优化数据传输及采集速度,实现对各种数据的实时监控,并及时发出预警信息。整体系统易于组装配置,成本低,具有较好的工程指导意义。

基于FPGA的星载成像系统设计

针对卫星上相机成像噪音高、灵敏度低以及国外垄断的问题,提出一种基于FPGA和国产CMOS图像传感器的空间相机成像系统设计,应用于小卫星的空间成像。系统采用高分辨率的国产CMOS图像传感器作为成像元件,使用Spartan-6系列的FPGA作为主控芯片,CMOS输出图像信号进入FPGA进行缓存和排序,再通过Camera Link接口发送到上位机。实验结果表明,系统能采集到2 048×1 024像素大小的图片,图像信噪比高于36 d B,优于CMOS传感器技术手册提供的参考值31 d B,成像效果良好,能满足小卫星的空间成像要求。

μC/GUI T6963C LCD控制器驱动移植及矢量汉字显示

介绍了Micrium公司开发的一个为嵌入式应用软件设计的通用图形软件库μC/GUI,提出了在μC/GUI中T6963C LCD控制器驱动移植及矢量汉字显示的实现方法。该方法为μC/GUI的其他LCD控制器驱动移植及字库实现提供了参考,同时为利用μC/GUI实现更为复杂的图形用户界面打下了基础。