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空间光学窗口的热光学灵敏度分析

光电工程 2002年第5期29卷 15-18页

作者：丁延卫韩双丽李积慧中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130022

在试验测点温度值的基础上,利用Zernike多项式拟合出玻璃表面的温度分布。对特定的周向、径向、轴向温差和温度水平,进行窗口外玻璃热弹性分析。把节点的热变形拟合为Zernike多项式并代入ZEMAX软件求得系统波前误差的RMS。分析结果表明... 详细信息

在试验测点温度值的基础上,利用Zernike多项式拟合出玻璃表面的温度分布。对特定的周向、径向、轴向温差和温度水平,进行窗口外玻璃热弹性分析。把节点的热变形拟合为Zernike多项式并代入ZEMAX软件求得系统波前误差的RMS。分析结果表明,在温度变化相同时,窗口外玻璃的周向温差对系统波差影响最大。

关键词：灵敏度空间光学窗口热光学分析 Zernike多项式

一种适于空间CCD图像压缩的SPIHT改进算法

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光电子．激光 2013年第6期24卷 1219-1224页

作者：张柯杜丽敏李进韩双丽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 长春大学电子信息工程学院吉林长春130022 中国科学院研究生院北京100039

针对传统遥感图像压缩多级树集合分裂排序(SPIHT)算法由于采用取决于图像内容的动态处理顺序而导致处理速度缓慢这一问题,提出一种适于空间时间延时积分(TDI)CCD相机图像压缩的SPIHT改进算法。首先,将小波变换后的图像分解成4×4块,同... 详细信息

针对传统遥感图像压缩多级树集合分裂排序(SPIHT)算法由于采用取决于图像内容的动态处理顺序而导致处理速度缓慢这一问题,提出一种适于空间时间延时积分(TDI)CCD相机图像压缩的SPIHT改进算法。首先,将小波变换后的图像分解成4×4块,同时对一个4×4块的一个比特平面所有比特进行编码。为了实现并行处理机制,SPIHT改进算法重组传统SPIHT算法的3个通道,然后采用并行和流水线作业的方式编码3个重组通道。实验结果表明,本文提出的压缩算法可以稳定正常的工作,具有良好压缩性能,平均信噪比(PSNR)性能与传统方法相当,而数据吞吐率远高于传统方法。在正常100MHz时,数据吞吐率达到120Mpixle,大大提高压缩算法的处理速度。SPIHT改进算法非常适合空间CCD相机图像压缩应用。

关键词：空间时间延时积分(TDI)CCD相机图像压缩多级树集合分裂排序(SPIHT)算法

空间TDICCD相机图像压缩的提升小波变换实现技术

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北京邮电大学学报 2013年第2期36卷 33-37页

作者：李进金龙旭韩双丽郝贤鹏武奕楠中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

空间时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机图像压缩2维(2-D)离散小波变换模块的基于常用硬件实现方法实现效率低,为此提出一种适于电荷耦合器件(CCD)图像的(128,N)快速2-D提升小波实现结构.在CCD图像行方向上,采用16个提出的1维(1-D)... 详细信息

空间时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机图像压缩2维(2-D)离散小波变换模块的基于常用硬件实现方法实现效率低,为此提出一种适于电荷耦合器件(CCD)图像的(128,N)快速2-D提升小波实现结构.在CCD图像行方向上,采用16个提出的1维(1-D)行提升小波变换模块快速实现结构并行分解图像,每个模块采用4个延时寄存器的值作为中间值并用2步预测更新步骤融合的结构来计算行小波系数;在行小波系数的列方向上,提出了一种基于多路复用技术的(32,16)列提升小波变换结构,最终实现了2-D提升小波变换.结果表明,2-D提升小波变换模块能快速稳定地工作,分解1帧图像仅需60.198μs,与传统方法相比,节省时间达到49.90%,节省逻辑资源10.71%,节省寄存器资源11.80%,节省存储器资源12.98%,有效地解决了CCD图像压缩小波变换硬件实现效率低的问题.

关键词：空间时间延迟积分电荷耦合器件相机 2维提升小波变换提升小波树形结构

整数小波域张量Tucker分解的多光谱图像压缩

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光电子．激光 2012年第12期23卷 2418-2425页

作者：李进韩双丽吕增明陶宏江张然峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

针对常用多光谱图像压缩算法-把图像作为矩阵向量量化后再进行相应压缩处理-导致图像的本征结构被破坏、信息损失以及压缩效率低等问题,提出一种基于非负张量(NTD)Tucker分解的多光谱图像压缩算法。首先将多光谱图像的每个谱段进行二维... 详细信息

针对常用多光谱图像压缩算法-把图像作为矩阵向量量化后再进行相应压缩处理-导致图像的本征结构被破坏、信息损失以及压缩效率低等问题,提出一种基于非负张量(NTD)Tucker分解的多光谱图像压缩算法。首先将多光谱图像的每个谱段进行二维提升整数5/3小波变换,消除多光谱图像的空间冗余。然后将所有谱段的每级小波变换的4个小波子带看作为4个NTD。对每个非负小波子带张量采用改进局部HALS-NTD算法进行Tucker分解,消除光谱冗余和空间残余冗余。最后,将分解的核心张量和模式矩阵进行熵编码。实验结果表明,本文提出的压缩算法具有良好压缩性能,在压缩比32∶1～4∶1范围内,平均信噪比(SNR)高于40dB,与传统多光谱图像压缩算法比较,提高了1.779dB,有效提高了多光谱图像压缩算法的压缩性能。

关键词：多光谱图像压缩二维提升整数小波变换(2D-LWT) 非负张量域(NTD) Tucker分解改进局部HALS—NTD

空间TDICCD相机动态成像地面检测系统的设计

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光学精密工程 2010年第3期18卷 623-629页

作者：郑耿峰张柯韩双丽金龙旭梁伟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 空军航空大学吉林长春130022

设计了一种空间TDICCD(时间延迟积分电荷耦合器件)相机动态成像地面检测系统,用于模拟相对空间飞行器的地面像移,验证TDICCD相机的像速匹配能力和动态成像质量。系统采用精密转台和偏流转台模拟卫星绕地球运动和卫星受地球自转影响而在... 详细信息

设计了一种空间TDICCD(时间延迟积分电荷耦合器件)相机动态成像地面检测系统,用于模拟相对空间飞行器的地面像移,验证TDICCD相机的像速匹配能力和动态成像质量。系统采用精密转台和偏流转台模拟卫星绕地球运动和卫星受地球自转影响而在不同纬度产生不同的偏流运动。精密转台用永磁力矩电机驱动,用锁相锁频伺服控制策略控制稳速精度达到0.0297%。偏流转台用步进电机控制,偏流角的平均转角速率约为0.02°/s,偏流角位置的数据引导跟踪精度优于±5′。设计的检测系统的精度满足TDICCD相机动态成像检测的指标要求,已在某型号空间可见光相机的研制中获得了应用。

关键词： TDICCD相机动态目标像速匹配检测系统锁相控制

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基于直线特征的摄像机镜头畸变标定方法

光学学报 2015年第6期35卷 185-193页

作者：张敏金龙旭李国宁武奕楠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

在多视域广角成像系统中,为了保证后续图像拼接的质量,必须对从广角镜头所获得的畸变图像进行校正。利用图像中直线特征的畸变标定方法,并且提出一种带权重因子的弯曲测度指标函数,离图像中心不同距离的曲线给予不同的权重值,作为求取... 详细信息

在多视域广角成像系统中,为了保证后续图像拼接的质量,必须对从广角镜头所获得的畸变图像进行校正。利用图像中直线特征的畸变标定方法,并且提出一种带权重因子的弯曲测度指标函数,离图像中心不同距离的曲线给予不同的权重值,作为求取最终畸变参数的目标函数。在最小化目标函数过程中,求解出最优畸变系数。并基于工程实例,分别利用传统基于直线特征的畸变校正方法与本文方法对目标图像进行畸变校正。实验结果表明,本文方法仅仅利用单幅图像就能获得高精度的畸变标定,在噪声水平小于2 pixel时,对应坐标的均方根误差能控制在0.3 pixel以内。同时该方法操作简单、方便、易于实现。

关键词：机器视觉畸变标定直线特征径向畸变视场角

适于航空面阵CCD相机的H.264编码帧内预测算法

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光电子．激光 2014年第8期25卷 1558-1564页

作者：张然峰郝贤鹏吕增明韩双丽李进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

为了提高H.264中帧内预测压缩编码效率,提出一种适于航空面阵CCD相机应用的H.264的新的帧内预测模式。其基本思想为：一个块中的每个像素预测值使用周围像素和权重采用一个N阶线性预测器计算得到,而权重值是由重构像素中与待编码像素的... 详细信息

为了提高H.264中帧内预测压缩编码效率,提出一种适于航空面阵CCD相机应用的H.264的新的帧内预测模式。其基本思想为：一个块中的每个像素预测值使用周围像素和权重采用一个N阶线性预测器计算得到,而权重值是由重构像素中与待编码像素的邻近块计算得到,可参考的邻近块使用l1范数评估。而权重值并不需要传输到解码器中而耗用大量时间。在H.264参考软件JM17.6上的实验结果表明,本文提出的帧内预测算法具有很好的率失真（RD）性能,与标准H.264帧内预测算法比较,对于图像而言,PSNR增加了0.57~0.17dB,比特率减少了9.71~3.94%;对于CIF格式视频序列,PSNR增加了0.05~0.14dB,比特率减少了1.23~1.52%;对于720p50格式视频序列,PSNR增加了0.01~0.05dB,比特率减少了0.25~0.47%。因此,本文算法非常适于航空面阵CCD相机的应用。

关键词：面帧CCD相机视频压缩 H 264压缩最小平方预测

采用非采样Contourlet变换与区域分类的红外和可见光图像融合

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光学精密工程 2015年第3期23卷 810-818页

作者：张蕾金龙旭韩双丽吕增明李新娥中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039 东北师范大学物理学院吉林长春130024

提出基于多尺度变换和区域相结合的红外与可见光图像融合方法,用于有效保留红外图像与可见光图像中的空间信息及热目标信息,提升融合图像的可观测性和可理解性。首先,基于非采样Contourlet变换(NSCT)方法对红外和可见光图像进行初步融合... 详细信息

提出基于多尺度变换和区域相结合的红外与可见光图像融合方法,用于有效保留红外图像与可见光图像中的空间信息及热目标信息,提升融合图像的可观测性和可理解性。首先,基于非采样Contourlet变换(NSCT)方法对红外和可见光图像进行初步融合,采用基于局部能量的规则融合低通子带系数,根据尺度内各方向子带的相关性原则融合带通方向子带系数。然后,计算初次融合后所得的融合图像与源图像的结构相似性(SSIM),根据源图像与初次融合图像的结构相似程度对图像进行区域分类,得到相似区域分类标识图。最后,依据区域内各自的相似度特性,分别采用不同的融合策略进行二次融合,从而得到最终的融合结果。实验结果表明:该方法能够充分提取源图像的区域特征和纹理特征,融合结果在主观和客观评价上均优于目前流行的融合方法。与仅使用NSCT法进行融合相比,实验所采用的两组图像的质量评价指标分别提高了16%、85%、54%、36%和18%、102%、84%、41%。表明该方法在主客观评价上均优于双树复杂小波变换(DTCWT)、NSCT、冗余离散小波变换(RDWT)等方法。

关键词：图像融合红外图像可见光图像多尺度变换非采样Contourlet变换结构相似度

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TDI CCD视频响应性能的高精度检测

半导体光电 2012年第5期33卷 624-626,635页

作者：刘妍妍李国宁韩双丽金龙旭长春理工大学电子信息工程学院长春130022 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

TDI CCD主要应用于空间遥感和科学实验中,为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够高、检测方法不够准确等问题,提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。首先,增加TDI CCD视频信号的增益可调范围和视频AD的量化位数,尽可... 详细信息

TDI CCD主要应用于空间遥感和科学实验中,为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够高、检测方法不够准确等问题,提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。首先,增加TDI CCD视频信号的增益可调范围和视频AD的量化位数,尽可能高地提取出TDI CCD的噪声;其次,改变TDI CCD接收的辐照度,制定TDI CCD各项视频响应性能的检测方法;最后,提出TDI CCD各项视频响应的准确计算方法,确定测量不确定度。实验结果表明:和以前测量方法相比,暗电流信号和CCD噪声的测量不确定度减小了10倍,其他视频响应性能的不确定度也减小了5倍多,因此,现有测量方法提高了TDI CCD视频响应的检测精度和准确性。

关键词：时间延迟积分电荷耦合器件视频响应暗电流信号 CCD噪声