接触线参数双目视觉测量系统的有效视场与分辨率分析

根据双目测量系统的特点和接触线参数检测的技术要求,分析了双目视觉法测量接触线的有效视场和分辨率与系统结构参数和摄像机光学参数的理论关系。应用MATLAB软件对不同结构参数和光学参数条件下的有效视场和分辨率进行仿真计算。结果表明图像传感器CCD的光敏面尺寸和像素尺寸分别是影响有效视场和分辨率的主要因素;对于确定的CCD,焦距增大,有效视场减小,分辨率提高;而且,对接触线高度的测量分辨率远低于对拉出值的测量分辨率。

双CCD交汇测量系统精度和有效视场的理论研究

本文根据双CCD交汇测量原理,在建立平均误差、有效视场与两台CCD像机基线长度,CCD像机仰角和工作视场角三个参数之间数学关系的基础上,提出了根据有效视场来确定最优参数的设计方法,并在MAT-LAB中进行计算分析,验证了该方法的正确可行,为CCD光学交汇测量系统实际工程设计提供了一条切实可行的参考依据。

卫星光学敏感器视场有效性分析工具设计

为了提高分析的效率和准确性,基于SolidW orks平台开发了一个卫星光学敏感器视场有效性分析工具.该工具用于分析敏感器在卫星任务期间是否会因为视场问题而失效,以及何时失效.敏感器有效性分析所涉及的问题有:有效性判断的3个层次——敏感器系统、敏感器组和单敏感器的有效性判断;遮挡问题——敏感器会受到卫星部件或目标的遮挡;反光问题——敏感器会受到行星反光和卫星部件反光的干扰;运动问题——包括目标、卫星本体、卫星部件和敏感器的运动.给出了解决以上问题的软件设计方案.介绍了有效性分析功能的实现原理.给出了分析过程的5个步骤:定义时间,定义目标,定义部件运动,定义敏感器和执行分析.最后给出了一个实例演示,验证了该工具的功能.

火箭摄像装置视场有效性仿真分析方法

为满足运载火箭测量系统对火箭各部段分离进行可视化拍摄的需求,提出一种运载火箭摄像装置视场有效性仿真分析方法。以某型运载火箭发射任务为背景,针对不同的发射窗口,对火箭飞行全过程中摄像装置视场出现太阳的时段进行统计,并对摄像装置的拍摄任务开展摄像装置视场有效性分析。结果表明:该方法可以为发射窗口的制定提供依据,在不影响发射任务的前提下最大程度地保障摄像装置的视场有效性,具有较强的工程应用价值。

单目立体视觉传感器的优化设计及精度分析

设计采用一台CCD摄像机和两组对称反射镜组合实现双目视觉功能的单目立体视觉传感器系统,建立了透视成像数学模型,详细分析了传感器的几何结构参数,例如组内两个反射镜之间的夹角、两组反射镜之间的夹角、反射镜间的距离、反射镜与摄像机的距离等对系统性能的影响并进行了精度计算,为立体视觉传感器的优化设计提供了理论依据。传感器结构紧凑、调节方便,适合近距离高精度测量,目前已成功地应用于正在开发的气液两相三维PIV测量系统中。

双目视觉测量系统结构参数优化问题研究

研究了双目视觉测量系统的结构参数优化问题.对双目视觉测量的有效视场约束条件进行了数学描述,建立了双目视觉坐标测量系统的数学模型.在考虑像点提取误差的务件下,利用误差理论建立了测量误差模型,并基于待测量的视场范围要求,定义了测量系统结构参数的优化指标.最后,通过枚举法进行了优化求解.

大尺寸视觉测量系统结构参数分析与试验研究

研究了基于大尺寸视觉测量系统的结构参数优化问题,图像传感器CCD外部姿态的优化布局可以提高测量精度。建立双目视觉测量系统结构的数学模型,对有效视场约束条件进行了数学描述。利用Matlab软件对不同结构参数进行仿真计算,结果表明被测点越靠近有效视场中心测量误差越小,而基线距越大以及基线与光轴夹角越大所产生的误差越大。最后,通过试验验证了摄像机外部姿态的误差影响特征正确性,从而为双目视觉测量系统的现场布置方法提供了依据。

差分式太阳敏感器在航天器上的应用

航天器普遍采用差分式太阳敏感器进行太阳矢量及太阳角的确定。针对差分太敏在航天器在轨定姿应用中存在的问题,该文对根据电池片输出电流确定太阳矢量的方法进行了严密推导,分析了光阑厚度对电池片光生电流乃至对太阳矢量确定的影响;对太敏的视场进行了详尽分析,确定了太敏的有效视场,并针对太敏无效视场设计了对杂散光进行遮挡的遮光板。通过具体的仿真算例确定了太敏的有效视场尺寸(为标称视场的96%)及遮光板尺寸,并分析了光阑对太阳矢量确定精度的影响。相关分析为太阳敏感器的工程应用提供了指导。

线阵CCD交汇测量系统结构布局的优化设计

介绍了由两个线阵ＣＣＤ所组成的交汇测量系统的基本原理，分析了有效视场、坐标测量误差和系统结构参数之间的关系。由仿真研究表明，当给定有效视场的大小及各结构参数的测量误差值时，可寻求系统最优结构布局，使坐标测量误差最小。

大气参数对目标红外可测度的影响分析

首先定义了一个反映目标可探测程度的物理量——可测度,目标的可测度值越大,表明它越容易被探测到。然后通过目标及大气辐射和传输计算,分析了温度、压强、相对湿度、能见度等参数的变化,对空中目标的红外可测度的影响。计算结果表明:大气的温度和能见度对目标可测度有很大的影响。大气温度愈高,目标可测度值愈大;能见度越好,目标越容易被探测到。大气湿度和压强对目标可测度的影响较小:目标可测度值随大气湿度和压强的增大而略有减小。

新型磨损区域静电传感器特性参数研究

磨损区域静电传感器常用于航空器关键部件磨损的在线监测。为了对该新型传感器的监测性能进行研究,建立了棒状磨损区域静电传感器的数学模型及其性能测试平台,对传感器的空间灵敏度、工作效率、有效视场等特性参数进行了仿真计算和测试。结果表明:空间灵敏度随着探极感应面半径的增大而增大;工作效率随着径距比的增大而增大;工作效率的仿真值与测试值的变化趋势一致,证明了所建磨损区域静电传感器数学模型的正确性;有效视场随着探极感应面半径的增大而增大。研究结果对新型磨损区域静电传感器的设计优化及其应用具有重要的指导意义。

双CCD交汇测量非正交系统的布站参数优化设计

分析双CCD交汇测量系统中测量精度有效视场与基线长度、像机仰角和视场角三个参数之间的数学关系;提出了根据有效视场来确定最优参数的设计方法———最小基线法.像机仰角不满足正交条件时,该方法提供了一条切实可行的参考依据.最后在MATLAB中进行计算分析,验证了该方法的正确可行.

光学传感、传感器

TP212.14 2000010505双CCD视觉传感器测量分辨率和有效视场的理论研究=Theoretical research on measurement resolutioand effective viewing field of two-CCD visionsensor[刊,中]/颜树华,黄锐,吕海宝,王跃科,周卫红,谌廷政(国防科技大学机械电子工程与仪器系.湖南,长沙(410073))//光电子·激光.—1998,9(1).—61-63综合分析了双CCD视觉传感器中测量分辨率、有效视场、两个CCD摄像机摆放姿态以及CCD本身各参数之间的关系。利用这些关系可指导立体视觉传感器的结构设计。图3表1参4(郑锦玉)

阵列式激光光幕靶测速系统研制与应用

介绍了目前弹丸测速的基本方法和特点；阐述了国内光幕靶采用的主要形式和工作原理；提出了一种基于连续激光光源组成阵列式光幕的测速系统方案；详细介绍了连续激光光幕靶的工作原理和信号处理原理，并进一步探讨了将2套激光光幕靶系统垂直设置组成垂直和水平激光光幕坐标系，记录每一只光电接收管的位置信号，测量弹丸穿过靶幕位置坐标的测量方法。研制了相关测试设备和分析系统，并结合相关试验对系统构成和达到的技术指标进行了介绍。

地面三维激光扫描点云角度分辨率研究

给出了点云角度分辨率近似等于扫描间隔和光斑直径大小的两种取值条件,以及该条件与测角精度的关系、理论最小角度分辨率与测角精度的关系,在此基础上推导出了它们的简化关系式,并利用推导的公式计算分析了29款扫描仪角度分辨率二种取值的条件及其理论最小角度分辨率大小,验证了公式的实用性。

三维激光扫描仪的任意方向角度分辨率模型研究

提出了截止频率曲线的概念,给出了点云任意方向的瞬时视场角计算模型和点云平均有效瞬时视场角评价模型,并利用平均有效瞬时视场角模型对9款三维激光扫描仪进行分类,结论对如何求解点云任意方向的角度分辨率和整体角度分辨率具有指导意义。