连续变焦距镜头焦距实时输出问题研究

用于精密跟踪测量的变焦距镜头为了满足精确测量的需求,需要实时输出准确的焦距值。本文在简单介绍连续变焦距光学系统的分类,以及基本结构形式和原理的基础上,着重分析了其在变倍过程中焦距值实时输出的理论基础,实现方法和存在的问题。

应用高精度全站仪动态标定光学靶标的新方法

光学靶标是一种用来在室内检测大型光测设备跟踪性能和测量精度的标校装置,其运动时给出的目标空间角度值可以用来标定光测设备的动态特性。针对光学靶标运动时空间位置动态标定的问题,本文提出了一种应用瑞士Leica公司生产的高精度全站仪TDA5005对其进行自动跟踪标定的新方法。标定结果显示,光学靶标的动态位置误差小于5″,满足标定精度要求。

基于电子经纬仪的双目CCD测量系统的标定研究

介绍了一种实验室里使用电子经纬来进行双目CCD摄像机交会测量系统的内外部参数的标定方法,这种方法精度较高、较为方便。并给出了交会测量的数学模型,并对该姿态测量的仿真系统的测量精度进行了计算与分析。试验证明如果合理布站测量系统坐标点的提取精度可以达到0.5mm以内。

基于运动补偿的自适应时域视频降噪算法研究

视频信号内的噪声是信号中不希望出现的干扰部分,如果不加以有效的去除,会严重影响视频图像的质量。提出了一种基于运动补偿的自适应时域视频降噪算法。该方法通过运动补偿技术,在时域上跟踪并提取噪声。滤波的强度是根据物体运动轨迹上的运动强度自适应变化的。利用该算法,有效地去除了视频序列中的噪声,同时很好地保护了图像的细节。实验结果表明,采用该降噪算法处理后的视频图像质量明显优于采用空域的降噪方法的结果。

光电经纬仪自适应调焦窗口构建

为解决靶场测量中基于图像处理的光电经纬仪自动调焦过程中计算量大和背景干扰的问题,提出一种大小和位置自适应目标变化的调焦窗口构建方法。该方法利用Mean-shift算法进行跟踪获得目标位置信息,并以目标中心位置为参考点,计算图像像素归属度;使用Log-Gabor滤波器组和高斯差分模型模拟人类视觉系统进行显著性检测,以归属度加权的视觉显著性特征确定目标区域,结合Epanechnikov核函数构建自适应核函数,降低目标尺度变化及背景像素的影响,实现目标的有效跟踪。对目标区域利用对角邻域法进行边界扩展,构建自适应目标变化的调焦窗口。在某型号光电经纬仪上的实验结果证明,该方法能够实时、有效地跟踪目标并构建调焦窗口。处理720piexl×576piexl大小的图像,耗时小于20ms,满足光电经纬仪实际需求,具有广泛的工程应用价值。

非陀螺寻北中稳速控制系统的研究

非陀螺寻北是运用加速度计发展起来的一种惯性测量技术寻北系统,稳速精度是影响寻北精度的重要因素之一。电机的稳速控制是解决稳速控制的关键因素。在分析了单闭环稳速控制系统和双闭环稳速控制系统结构的基础上,探讨了多种数字化速度稳定控制方式,阐述了高精度速度稳定控制方法中的锁相环路控制法,指出变参数软件锁相环控制是一种获得高精度稳速的可行办法。

基于图像的导弹姿态角的仿真实验研究

为了适应现代靶场的测量空间目标姿态角的需要,介绍了一种在实验室进行了空中目标姿态角的测量的仿真实验,从实验需要出发,开发了一种精度较高的定标方案,并给出了交会测量、目标姿态角测量的数学模型,对该姿态测量的仿真系统的测量精度进行了计算与分析,给出了实验图像预处理过程,最终实验验证了该数学模型与该测量方案是可以用来进行空间目标姿态角的测量,姿态角的测量精度首先受目标特征点的坐标测量精度的影响,其次和测量精度关系比较密切的是2个测量面的交会角,该角越接近垂直测量精度越高。

光通信系统中半导体激光器驱动技术研究

本文以MAXIM公司的MAX3735A芯片为例详细介绍了激光通信系统中半导体激光器的驱动电路设计技术,并给出了方案中的各种关键参数,同时将实验结果和设计指标进行了对比,实验表明使用本论文介绍的设计方案是一种有效可行的驱动方案,同时能够在长期的运行中有效的保证激光器输出功率的稳定。

结合图像二次模糊范围和奇异值分解的无参考模糊图像质量评价

针对图像的模糊失真问题,提出一种结合图像二次模糊范围和奇异值分解的无参考图像质量评价方法.首先根据图像二次模糊范围的差异性构建参考图像;然后对失真图像与参考图像进行奇异值分解,利用奇异值向量矩阵的相似度构建失真特性向量;再结合Log-Gabor滤波器组和高斯差分模型进行视觉显著度检测;最终以显著度加权的失真特性向量预测模糊图像的质量得分.大量实验结果表明,与同类算法相比,文中方法能够准确地评价模糊图像质量,与主观评价具有较高的一致性;在LIVE2图像库上,评价指标斯皮尔曼等级相关系数达到0.968 7,均方根误差为4.858 9;该方法无需对数据进行训练,具有较强的实用性和推广性.

980nm高峰值功率微型化VCSEL脉冲激光光源

报道了输出波长980 nm的高峰值功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其微型化脉冲激光光源.通过优化VCSEL单元器件的结构,有效抑制了宽面VCSEL结构中的非均匀电流分布,提高了单元器件的斜率效率,获得了直径400μm,峰值输出功率62 W的VCSEL单元器件;在此基础上,研制出由单元器件组合封装而成的VCSEL"准列阵"子模块以及集成驱动电路的微型化VCSEL脉冲激光光源,该光源在脉冲驱动条件为30 ns、2 k Hz、105 A条件下的峰值输出功率达到226 W,光脉冲宽度35 ns,中心波长979.4nm,斜率效率达到2.15 W/A.

一种基于运动补偿的时域自适应视频降噪算法

视频信号内的噪声是信号中不希望出现的干扰部分,如果不加以有效的去除,会严重影响视频图像的质量.提出了一种基于运动补偿的自适应时域视频降噪算法.该方法通过运动补偿技术,在时域上跟踪并提取噪声.滤波的强度是根据物体运动轨迹上的运动强度自适应变化的.利用该算法,有效地去除了视频序列中的噪声,同时很好地保护了图像的细节.实验结果表明,采用本文的降噪算法处理后的视频图像质量明显优于采用空域的降噪方法的结果.

结合自然图像统计和空域变换的无参图像质量评价

为解决数字图像处理中的质量评价问题,从自然图像统计和空域变换角度出发,提出一种无参质量评价方法.首先采用空域变换并结合梯度关系获得图像的统计特性分布;然后采用非对称广义高斯分布进行模拟,在充分考虑非对称因素的情况下求得特征参数,以反映分布特征;最后利用失真图像与原始图像统计分布的差异,将特征参数与参考标准直接进行K-L距计算获得评价值.实验结果证明,文中方法无需参考图像,适用于任意失真类型图像的质量评价,与同类方法相比,评价结果与主观DMOS值更具一致性;同时,该方法计算复杂度较低,对Live库中图像运算耗时少于130 ms,具有广泛的实际应用价值.

提升小波变换在NAS-RIF盲复原算法中的应用

针对采用非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法对低信噪比图像进行复原时将导致算法性能恶化的问题,提出一种与提升小波变换相结合的NAS-RIF盲复原算法.首先对退化图像进行整数提升小波分解,得到不同频带子图像的信息;然后对各个频带子图像分别采用基于空间自适应和正则化方法的NAS-RIF算法进行复原,针对不同频带子图像的频率和方向特性,通过自适应地选取对应的正则化算子、正则化参数和空域加权因子,达到对低频子图像去模糊、对高频子图像抑制噪声,并保持边缘细节的目的;最后通过整数提升小波逆变换得到复原后的图像.在不同的信噪比条件下对2种模糊图像进行仿真实验,采用文中算法得到的信噪比增益分别为5.849 1dB和9.713 6dB.实验结果表明,文中算法不仅取得了更优的图像复原效果,而且具有较快的收敛速度.

基于ISA总线的微型电机驱控电路设计

本文介绍了一种基于ISA总线的微型电机控制驱动电路的设计方法。工控计算机通过ISA总线与CPLD器件通信,控制以电机驱动芯片TA7279P为核心的电机驱动电路,使微型电机进行相应的运动。该设计具有简单可靠、电路简洁、占用空间少等优点,是一种合理可行的设计方案。

非球面检测系统的通信及数据处理

为解决任意级数对称非球面的检测,用VC++6.0作为开发平台,编制了非球面检测仪的上、下位机串口通信程序;用SQLServer7.0实现了对采集数据的存储;最后对数据进行处理,得到被测非球面的面形误差。试验表明,数据的采集、传输、存储及处理结果完全正确。

基于MEMS和MR传感器的嵌入式系统姿态测量

本文介绍了一种基于新型MEMS加速度计和MR(磁阻)传感器的嵌入式姿态测量系统。通过本系统,可以获得载体的三个姿态参数:基于地球磁场的方位角,基于地球重力场的俯仰角和横滚角。

结合直方图均衡和模糊集理论的红外图像增强

针对靶场光电测量设备采集到的红外图像存在对比度低和边缘模糊的问题,提出结合直方图均衡化和模糊集理论图像的增强方法。首先采用对数隶属度函数将图像转换到模糊域,再对图像进行多次非线性变换,增强边缘信息;其次提出改进的自适应平台直方图均衡化算法,提高红外图像对比度;最后将2幅图像按加权系数相乘后叠加融合出最终图像。实验结果证明,该方法克服了传统增强算法易出现的过增强和局部信息被弱化等问题,增强后的图像细节丰富,具有更好的视觉效果,能够满足靶场的实际要求,具有广泛的工程应用价值.

四倍速SRAM与Spartan3 FPGA的接口设计

介绍一种新的存储器结构QDRSRAM,它的接口带宽是普通SRAM的四倍。并在此基础上提出了在低成本FPGA结构中实现该种高性能存储器的解决方案。