HY-1 CCD宽波段水色要素反演算法

利用2003年春季黄海、东海区现场实测数据,建立了HY1卫星4波段CCD成像仪水色要素反演算法.由于HY1CCD的宽波段特性阻碍了黄色物质的反演,因此反演的水色要素仅包括水体表层的总悬浮物、悬浮泥沙(SS)以及叶绿素a的浓度.现场遥感反射率光谱由ASD地物波谱仪测量,对于叶绿素a的浓度利用现场萃取荧光法测量,总悬浮物、悬浮泥沙由实验室滤膜称重法获得.反演算法的拟合相关系数均大于0.88,平均相对误差在40%以下.对反演算法进行了误差灵敏度分析,结果表明对于总悬浮物、悬浮泥沙和低浊度水体中的叶绿素a的浓度反演算法能够满足日常的业务运行要求,但是对于高浊度水体中叶绿素a的浓度反演算法对某个波段组合比较敏感,仍需要进一步探讨.

CCD图像的二维修正矩定心方法

对于天体测量而言，ＣＣＤ图像的数字星像处理方法是十分重要的．本文根据ＣＣＤ器件的特性，从理论上推导了二维修正矩算法的最佳门限取值方法．通过处理模拟和实测数据，与传统的二维高斯拟合法比较，在保持矩方法简便特性的同时，在精度上亦有所提高，对于暗星效果更为明显．

TDI CCD像元响应不一致性校正算法

线阵TDI CCD遥感相机的不一致性校正对获取高质量的图像来说具有重要意义。主要对TDI CCD像元响应不一致性的校正算法及其硬件实现进行了深入的研究。对CCD的噪声特性进行了详细的分析,给出了像元响应不一致性(PRNU:Pixel-response non-uniformity)的退化模型及校正算法,并对其计算精度进行了分析,在硬件电路上对校正算法进行了验证,详细分析了影响校正效果的各种因素。实测结果表明,校正后图像的信噪比得到显著提高。

基于STM32的线阵CCD尺寸测量系统

为提高线阵CCD的测量精度,提出了一种以STM32为核心控制器的尺寸测量系统。采用STM32编程实现对线阵CCD的驱动,利用视频专用AD9826芯片中的相关采样等特殊功能实现对CCD输出信号的噪声处理和模数转换。文章详细阐述了系统中CCD驱动、抑制噪声的相关采样、亚像素定位的细分算法等关键技术的实现原理。该设计既简化了此类系统的硬件设计又便于调试控制参数、实现复杂的细分运算。

CCD目标灰度质心算法的动态误差分析

针对传统静态误差分析方法忽略目标运动对测量影响的不足,本文在分析运动对目标形状影响的基础上建立了灰度质心算法误差与灰度噪声、动态目标尺寸的数学模型,该模型表明当曝光时间内目标移动量远小于目标静态尺寸时,动态误差与静态误差接近;而当目标移动量与目标静态尺寸的比值大于6%时,灰度质心算法动态测量误差方差将比静态测量误差方差大20%以上,此时必须减小CCD曝光时间、增加光源出射光功率,以减小测量误差。

潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪

由于轻小型卫星光通信系统中潜望镜的光学结构随粗瞄机构姿态变化而发生改变,使得相应的跟踪算法变得较为复杂,本文对潜望镜式星间激光通信终端粗跟踪算法进行研究以提高粗瞄机构的跟踪精度。利用矩阵光学方法,建立了潜望镜式光通信终端中光学器件的矩阵模型,在获得CCD测角模型后,推导了基于CCD测角的粗瞄装置自动跟踪算法模型,实现了潜望镜式光通信终端粗瞄装置对目标光束的快速跟踪,并对模型进行了相应的实验验证。实验结果表明,该CCD测角跟踪模型正确地反应了实际终端中的光学传递关系,能够正确地对CCD图像位置信号进行处理并获得稳定跟踪角度,平均跟踪精度优于10μrad,满足卫星激光通信中稳定可靠、高精度粗跟踪的要求。本文提出的方法对类似的光学系统具有借鉴意义。

CCD算法及其在逆运动学中的应用与实现

针对解决逆运动学问题中常用的解析法和基于矩阵的迭代法运算量大,实时性差,数学建模困难等缺点,采用了一种较好的方法:CCD算法,解决了逆运动学中的以上问题,并在虚拟人跑步运动控制中实现了此算法.

基于微位移技术提高CCD分辨率的方法

利用微小相对移动和计算机合成技术提高CCD等数字图像传感器分辨率是一个行之有效的方法·本文在这一技术的基础上,将CCD图像传感器按像元尺寸和不感光间隔尺寸二者之间的关系做出了分类,提出了适应更多图像传感器类型的高分辨率图像的获取方法和算法,并给出了某些类型的CCD图像传感器通过微位移方式提高分辨率的限度·计算机模拟和实验都验证了这种新方法的可行性·

科学级帧转移型CCD相机拖影问题的处理

当使用帧转移型CCD采集图片时,图像拖影是"无法更改的事实"。拖影在图像中一定会存在,因为它是探测器正常运作的结果。拖影污染等级与帧转移时间成正比,在正常情况下,拖影的图像污染的比例较少,通常是微不足道的。但对于高对比度的图像,或当依靠像素密度时的科学和计量应用时,拖影成为一个问题。针对科学级帧转移型CCD拖影问题,提出了修正的方法,利用该方法修正数据得到的图像对比度和图像质量显著提高,图像细节予以呈现。

空间CCD相机测角精度测量方法研究

利用高精度转台、单轴速率位置转台控制单元、双坐标自准值仪、平行光管、高亮度LED光源及星点板构建地面试验室测量系统进行测量空间CCD相机的测角精度。在数据与图像处理过程中,使用了暗电流定标去噪和将二维图像转换为一维的目标星点粗定位的预处理方法,并提出适用于本实验的星点细分定位算法。通过实际测量实验,测得的测角精度不高于0.2″,证明了该地面测量方法的有效性和合理性。

基于CCD星跟踪器的飞行器姿态估计算法研究

第二代 CCD星跟踪器作为飞行器姿态测量仪器 ,因其指向精度高、无姿态累积误差、快速的故障恢复能力和智能化而受到人们的青睐。介绍了根据 CCD星跟踪器的视场来确定飞行器姿态的原理及如何运用改进遗传算法来求解这一问题 ,仿真结果表明效果良好。

基于灰度投影法运动估计的成像CCD平移补偿法

为了提高成像质量,得到高分辨率的图像,通过对灰度投影法进行分析,提出一种基于灰度投影法运动估计的成像CCD平移补偿法,给出其系统结构图。该方法采取只平移成像CCD,探测CCD固定,即在成像CCD补偿位移量的过程中,探测CCD不补偿位移,探测CCD在成像开始的第一帧为全局参考帧,其他帧与之比较来获得位移量。验证了分辨率标板在各种运动情况下系统的补偿效果,对拍摄的实物图像进行恢复,结果证明:该补偿法对慢速运动图像和随机振动图像具有较高的恢复能力。

WOFOST模型同化时序HJCCD数据反演叶面积指数

为增强作物叶面积指数遥感反演的机理性并提高反演精度,在深入分析作物长势模型WOFOST机理的基础上,采用最小二乘法作为同化算法,以生长季内获取的时序HJCCD遥感数据作为外部数据源,反演冬小麦叶面积指数进行长势监测和估产应用。以河北省玉田县为试验区,以三要素法和实测LAI作为基准,模型模拟产量和LAI作为反演精度的度量指标,成熟期LAI估算误差由模型同化前的14.95%降至同化后的9.97%,产量误差由同化前的18.17%降为同化后的15.89%。叶面积指数的同化结果与实测数据具有较好的拟合度,表明该方法的具有一定可行性,为作物生长模型区域化应用提供了参考。

采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的系统设计

介绍了采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的方法,并给出了详细的实现方案,包括光学系统设计、硬件电路设计以及CCD数字化信号处理方法。解决了一般情况下无法做到的高精度非接触式动态测量问题,并为系统的工程化打下了坚实的基础。

基于CCD星体跟踪器的舰船位置估计算法研究

CCD星体跟踪器作为舰船位置测量仪器,因其定位精度高、无位置积累误差、快速和智能化工作而受到重 视。本文根据CCD星体跟踪器确定舰船位置的原理,介绍了一种用改进遗传算法来进行位置估算的新方法, 仿真结果表明效果良好。

采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的系统设计

介绍了采用线阵CCD测量扫描镜步进角度的方法,并给出了详细的实现方案,包括光学系统设计、硬件电路设计以及CCD数字化信号处理方法。解决了一般情况下无法做到的高精度非接触式动态测量问题,并为系统的工程化打下了坚实的基础。

基于交会对接CCD光学成像敏感器的双目测量算法

在空间交会对接近距离逼近阶段,CCD光学成像敏感器作为相对导航信息获取的主要测量敏感器,其测量性能直接关系到空间交会对接能否成功.针对适用于空间交会对接过程中CCD光学成像敏感器的双目测量算法展开研究,推导了基于主像机坐标系的双目测量算法计算公式,并重点对其抗干扰能力进行研究,最后对该双目测量算法进行了仿真分析并给出了仿真结果.

加权实时数据融合在线阵CCD测温中的应用研究

针对面阵CCD测温系统的复杂性及对波长的不可选择性,提出了一种利用线阵CCD进行温度测量的方法,并在2.5kW热处理炉上对其进行了实验研究。实验结果表明,该方法简单易行,可任意选择波长组合,利用CCD光谱响应及比色测温原理,得到了测量点的温度值。由于受波长等多种因素的影响,所测得的值之间偏差较大。为了减小误差,引入了加权实时数据融合算法。与传统的算术均值方法相比,该算法计算量小,精度较高,且无需任何先验知识,仅根据各传感器的输出信息就能使融合后的估计值得到优化。

声光调制实验的一种CCD成像改进方法

提出了声光调制实验的一种CCD成像改进的实验方法,即声光调制的入射光和衍射光成像于CCD上,对光斑图像进行编程处理,计算机给出光斑的位置。给出了实验步骤、图像处理算法和实验结果。

可见光面阵CCD响应非均匀性的检测与校正

通过分析可见光面阵CCD的响应非均匀性,提出了一种适用于所有面阵CCD的响应非均匀性检测系统。利用该检测系统对全帧型面阵CCD485进行了辐射定标,建立了面阵CCD485数字图像的灰度值和积分球出口处辐照度之间的响应关系,并描绘了响应度曲线。从定标采集得到的数字图像可以看出灰度值有明显的跳跃,响应非均匀性已经超过了5%,在微光拍照时将严重影响成像的质量,所以必须进行校正。根据面阵CCD响应度曲线来选择非均匀性校正算法,考虑到面阵CCD485的响应度为线性,这里采用了两点校正算法,求出面阵CCD各个像元的校正因子(增益和偏置),并存储到校正矩阵中,通过乘积加法运算把各个像元的信号校正成面阵CCD的平均信号值。实验结果表明,两点校正算法使面阵CCD485的响应非均匀性降低到原来的1/10左右,是一种实用有效的校正方法。