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扩张状态观测器在低速大转矩转台中的应用

电光与控制 2016年第7期23卷 74-78页

作者：夏冰王晶晶金龙旭张柯韩双丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039 东北大学沈阳110819

转台在遥感测试领域中有着广泛的应用,同时对其控制效果的要求也越来越高,尤其对于低速大惯量转台的控制。针对由于转动惯量估计不准、扰动模型不确定等因素造成系统模型不能被准确描述,经典状态观测器无法准确观测出系统状态的问题,提... 详细信息

转台在遥感测试领域中有着广泛的应用,同时对其控制效果的要求也越来越高,尤其对于低速大惯量转台的控制。针对由于转动惯量估计不准、扰动模型不确定等因素造成系统模型不能被准确描述,经典状态观测器无法准确观测出系统状态的问题,提出了不依赖于精确系统模型的扩张状态观测器来跟踪反馈系统中不确定因素的作用量。首先对扩张状态观测器进行了分析和设计,构建了非线性PID控制器的仿真结构框图,并将系统在Simulink下进行了仿真模拟。试验结果表明,该方法使转台低速稳速精度相对于传统PID控制提高了8.6%,跟踪误差下降为原来的13.3%,有效提高了低速大转矩转台控制系统的性能。

关键词：测试设备非线性PID控制器扩张状态观测器转台低速控制

适于空间TDICCD相机的图像压缩系统设计

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电子技术应用 2013年第1期39卷 17-19,26页

作者：李进金龙旭韩双丽张宇吕曾明郝贤鹏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

提出了一种适于空间TDICCD相机的复杂度适中、高性能的图像压缩系统。其压缩系统主要分为离散小波变换(DWT)单元和位平面编码(BPE)单元。DWT采用两个并行的9/7整数1D DWT完成2D DWT;BPE单元从扫描方法、并行扫描、转移字存储及并行计算... 详细信息

提出了一种适于空间TDICCD相机的复杂度适中、高性能的图像压缩系统。其压缩系统主要分为离散小波变换(DWT)单元和位平面编码(BPE)单元。DWT采用两个并行的9/7整数1D DWT完成2D DWT;BPE单元从扫描方法、并行扫描、转移字存储及并行计算方面对传统CCSDS算法进行了改进,使其更适合CCD空间相机的应用。最后,使用地面检测设备对设计的图像压缩系统进行了试验测试。实验结果表明,该图像压缩系统可以稳定可靠地工作,与传统压缩系统相比,平均PSNR提高了0.97 dB,具有较高的数据吞吐率,在系统时钟频率为50 MHz时数据吞吐率达到12.8 Mpixels/s。非常适于空间TDICCD相机的应用。

关键词：空间TDICCD相机图像压缩 CCSDS

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基于FPGA的5/3提升小波优化算法

电视技术 2015年第11期39卷 113-116页

作者：陈占良金龙旭陶宏江韩双丽张敏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了实现线阵CCD空间相机图像的实时压缩处理,在提升算法的基础上,提出了一种适用于FPGA的二维提升小波变换结构与实现方案。该系统利用FPGA片内的存储资源,采用乒乓操作实现了行列变换之间的数据缓存传输,降低了功耗,提高了硬件利用率... 详细信息

为了实现线阵CCD空间相机图像的实时压缩处理,在提升算法的基础上,提出了一种适用于FPGA的二维提升小波变换结构与实现方案。该系统利用FPGA片内的存储资源,采用乒乓操作实现了行列变换之间的数据缓存传输,降低了功耗,提高了硬件利用率和运算速度。并且为了适应硬件实现速度,在进行小波边界处理时不需要额外的边界延拓过程,很大程度上降低了算法的复杂度;整个模块采用verilog HDL语言进行设计,并在Questa Sim下进行了仿真试验。实验结果表明,该系统工作稳定可靠,完全满足实时处理的要求,并适用于JPEG2000的多级二维5/3小波变换。

关键词：实时压缩提升算法流水线结构 5/3小波变换 FPGA

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基于ADV212的远程图像采集系统设计

液晶与显示 2013年第1期28卷 105-109页

作者：陶宏江韩双丽张宇郝贤鹏金龙旭中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对彩色高清图像远程网络传输带宽需求过大的问题,提出了基于ADV212图像压缩芯片结合FP-GA的压缩、传输解决方案。设计中以彩色高清Bayer格式CMOS作为图像传感器,使用ADV212实现对图像的快速高质量压缩,通过FPGA实现整个系统的控制逻辑... 详细信息

针对彩色高清图像远程网络传输带宽需求过大的问题,提出了基于ADV212图像压缩芯片结合FP-GA的压缩、传输解决方案。设计中以彩色高清Bayer格式CMOS作为图像传感器,使用ADV212实现对图像的快速高质量压缩,通过FPGA实现整个系统的控制逻辑,实现对ADV212的配置、驱动以及压缩前图像的分配和压缩后码流数据的打包处理。实验表明该系统可以保证接收图像具有较高的峰值信噪比,能够长期稳定地工作在36Mbyte/s的图像输入条件下,且该系统具有体积小、使用灵活方便、带宽占用低和压缩率可调等优点。

关键词： ADV212 JPEG2000 FPGA BayerPattern 以太网

基于TDICCD空间相机图像模拟源系统设计

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液晶与显示 2016年第2期31卷 208-214页

作者：张敏金龙旭李国宁武奕楠张然峰韩双丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

空间相机地面检测系统在投入使用之前,必须进行严格的自检功能测试。为了解决测试时与庞大的CCD相机系统对接造成的时间和物力资源浪费问题,本文结合TDICCD空间相机工作原理,设计了一种空间相机图像模拟源系统。本系统通过USB总线进行... 详细信息

空间相机地面检测系统在投入使用之前,必须进行严格的自检功能测试。为了解决测试时与庞大的CCD相机系统对接造成的时间和物力资源浪费问题,本文结合TDICCD空间相机工作原理,设计了一种空间相机图像模拟源系统。本系统通过USB总线进行图像数据的下传,然后经SRAM缓存,并以流水线作业方式下载到FLASH中实现8通道图像数据的固存。并且可实现对相机行频大小、图像大小进行调整的功能,进而模拟不同型号空间相机。实验结果表明,该图像模拟源USB接口的下载速度可达到40 MB/s,空间相机地面检测系统显示的图像与上位机发送的图像一致,无数据丢失和误码的情况。该相机图像模拟源设计灵活,性能稳定可靠,适用范围广。

关键词：图像模拟源 USB FLASH 流水线操作

一种基于ARM9的彩色TFT-LCD模块设计及实现

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液晶与显示 2010年第5期25卷 718-723页

作者：马舜峰金龙旭安少婷朴永杰张柯陶宏江中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039 许昌许继昌南通信设备有限公司河南许昌461000

介绍了一种基于ARM9的彩色薄膜晶体管液晶显示模块(TFT-LCD)的设计和实现方法。为了解决图像及字符在液晶模块上的实时显示,图像库及字符库存储在容量达64Mbyte的NAND Flash闪存中,可以根据不同需求对图像库及字符库进行更新。模块支持2... 详细信息

介绍了一种基于ARM9的彩色薄膜晶体管液晶显示模块(TFT-LCD)的设计和实现方法。为了解决图像及字符在液晶模块上的实时显示,图像库及字符库存储在容量达64Mbyte的NAND Flash闪存中,可以根据不同需求对图像库及字符库进行更新。模块支持24bit彩色RGB格式图像的显示,还支持JPEG格式图像的显示,JPEG图像的解码功能在ARM9处理器上实现。模块采用串口方式与其他外接主控系统通信,通过接收主控系统的不同指令,可以实现对库中图像及字符显示的实时更改。在液晶屏LQ080V3DG01上已通过测试,运行可靠。该模块已实际应用于图像显示设备中。

关键词： ARM 薄膜晶体管液晶显示器闪存 JPEG解码

基于NAND Flash的高速大容量存储系统的设计

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电光与控制 2016年第5期23卷 71-75,79页

作者：赵亚慧金龙旭陶宏江韩双丽张敏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049

针对空间相机地面检测设备数据信息量大、存储速度快的特点,采用性能优良的NAND型Flash为存储介质,FPGA为控制核心,实现了高速大容量存储系统的设计。针对数据存储速度的提升,引入双plane操作、并行及流水线的方式控制Flash阵列。通过对... 详细信息

针对空间相机地面检测设备数据信息量大、存储速度快的特点,采用性能优良的NAND型Flash为存储介质,FPGA为控制核心,实现了高速大容量存储系统的设计。针对数据存储速度的提升,引入双plane操作、并行及流水线的方式控制Flash阵列。通过对Flash芯片中坏块特点的研究,引入了坏块管理部分。实验结果表明,该系统能够完成空间相机大量原始数据的高速记录工作,保证了数据记录的实时性及可靠性。

关键词：航空电子空间相机地面检测设备存储系统 NAND Flash 并行技术

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一种多传感器图像融合与数字水印技术

液晶与显示 2014年第2期29卷 286-292页

作者：李新娥班皓任建岳金龙旭李国宁中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 长春水务集团信息中心吉林长春130012

在小波包域提出了一种多传感器图像融合和双水印算法。首先,利用HIS变换和小波包变换将多光谱和全色图像分解为多个高低频子带,根据小波包域系数特点,低频部分采用基于区域平均能量加权算法的规则进行融合,高频部分采用绝对值取大的规... 详细信息

在小波包域提出了一种多传感器图像融合和双水印算法。首先,利用HIS变换和小波包变换将多光谱和全色图像分解为多个高低频子带,根据小波包域系数特点,低频部分采用基于区域平均能量加权算法的规则进行融合,高频部分采用绝对值取大的规则进行融合。然后,在高低频图像融合系数分别嵌入一个水印,低频水印利用了离散余弦变换的聚能去相关能力,高频水印利用了图像纹理子块特征。最后,对嵌入的双水印融合图像进行攻击和分析。实验结果显示,融合图像在保留多光谱图像光谱信息的基础上有效提高了空间分辨率;加水印的融合图像具有良好的不可视性和鲁棒性。

关键词：图像融合数字水印小波包变换离散余弦变换 HIS变换

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适于CCD相机图像压缩的位平面编码器

电视技术 2013年第13期37卷 45-48页

作者：李进金龙旭韩双丽郝贤鹏吕曾明陶宏江中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

针对目前JPEG2000中最优截断嵌入式块编码器硬件实现效率低且占用大量资源问题,提出一种适于CCD相机图像压缩的位面编码器(BPC)。BPC结构思想是基于数据路径详细分析来获得上下文窗口的。另外,使用自主研发的地面检测设备对采用BPC结构... 详细信息

针对目前JPEG2000中最优截断嵌入式块编码器硬件实现效率低且占用大量资源问题,提出一种适于CCD相机图像压缩的位面编码器(BPC)。BPC结构思想是基于数据路径详细分析来获得上下文窗口的。另外,使用自主研发的地面检测设备对采用BPC结构设计的JPEG2000图像压缩系统进行实验。实验结果表明,BPC结构CCD图像压缩系统可以稳定可靠地工作,BPC具有较高的工作性能,工作频率达到75 MHz。压缩系统与传统方法相比较,平均PSNR提高了0.91 dB,非常适于CCD相机的应用。

关键词： CCD相机 JPEG2000压缩比特平面编码器