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图像序列的准三维运动目标自寻的跟踪算法

系统工程与电子技术 2006年第4期28卷 568-572页

作者：李金宗朱兵魏祥泉哈尔滨工业大学 340信箱黑龙江哈尔滨150001

根据序列图像中的运动目标特征像点必须要满足在像平面里的约束条件,又要满足其空间三维运动规律,导出一套准三维运动模型。进而建立了连续非线性的系统动态模型和离散线性的量测模型,得到一套准三维自动寻的跟踪处理算法,利用二维观测... 详细信息

根据序列图像中的运动目标特征像点必须要满足在像平面里的约束条件,又要满足其空间三维运动规律,导出一套准三维运动模型。进而建立了连续非线性的系统动态模型和离散线性的量测模型,得到一套准三维自动寻的跟踪处理算法,利用二维观测结果就可以实现三维形式的智能跟踪。算法简单,易于实现,而且同样具有三维智能跟踪的优良特点,即抗丢失、抗机动和抗噪扰的鲁棒性能。模拟和真实图像序列的实验结果充分证明了该算法的优良性能。

关键词：图像序列准三维运动模型寻的跟踪抗丢失抗机动

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空间交会对接标志灯发光器件的选择与分析

光电工程 2006年第3期33卷 67-72页

作者：魏祥泉李金宗李冬冬哈尔滨工业大学图像信息技术与工程研究所黑龙江哈尔滨150001

对主动标志灯与被动标志灯以及LD与LED的主要性能进行了比较,结果表明,主动标志和LED具有功耗低和稳定性强的优点。从LED的作用距离分析和发光强度分析两方面完成了LED用作标志灯发光器件可行性的理论分析。为了验证理论分析的正确性,... 详细信息

对主动标志灯与被动标志灯以及LD与LED的主要性能进行了比较,结果表明,主动标志和LED具有功耗低和稳定性强的优点。从LED的作用距离分析和发光强度分析两方面完成了LED用作标志灯发光器件可行性的理论分析。为了验证理论分析的正确性,进行了实验研究。使用中等分辨率摄像机做观测设备,在最低照度0.02lux时,辐射功率为6mW,辐射半顶角为25o的LED作用距离可以远至1.5km。理论分析和实验研究结果均表明,选用LED作为标志灯的发光器件可以降低系统功耗,提高系统的可靠性,对于实际空间交会对接有重要意义。

关键词：标志灯作用距离发光强度发光器件交会对接

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空间交会对接低信噪比标志捕获技术研究

光电工程 2006年第11期33卷 1-7,35页

作者：魏祥泉李金宗李冬冬哈尔滨工业大学图像信息技术与工程研究所黑龙江哈尔滨150001

针对近距离空间交会对接低信噪比情况下标志灯像点的识别,提出了一种基于多帧高阶互相关和最大似然比检测的标志捕获技术。首先通过单帧自适应门限检测和两次高阶互相关处理抑制大量随机噪声,然后利用最大似然比检测自适应算法从候选轨... 详细信息

针对近距离空间交会对接低信噪比情况下标志灯像点的识别,提出了一种基于多帧高阶互相关和最大似然比检测的标志捕获技术。首先通过单帧自适应门限检测和两次高阶互相关处理抑制大量随机噪声,然后利用最大似然比检测自适应算法从候选轨迹中剔除大部分虚假轨迹,最后通过特殊设计的后处理操作进一步剔除残留的干扰轨迹,识别出真正的目标轨迹。实验表明,可识别的最低信噪比为0.5。

关键词：目标识别目标检测交会对接信噪比

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发光二极管的作用距离分析

红外与激光工程 2004年第2期33卷 142-144,168页

作者：李金宗魏祥泉陈凤李冬冬哈尔滨工业大学航天学院图像信息技术与工程研究所黑龙江哈尔滨150001

发光二极管具有体积小、质量轻、功耗低、寿命长、可靠性高和响应速度快等优点,可以用作各种标志的发光器件,广泛地应用于指示灯、显示屏、交通管理和生产自动化中。推导出了发光二极管的作用距离公式,并针对常用的观测设备进行了分析... 详细信息

发光二极管具有体积小、质量轻、功耗低、寿命长、可靠性高和响应速度快等优点,可以用作各种标志的发光器件,广泛地应用于指示灯、显示屏、交通管理和生产自动化中。推导出了发光二极管的作用距离公式,并针对常用的观测设备进行了分析。使用最低照度0.02lux和中等分辨率摄像机作为观测设备,辐射功率为6mW、辐射半顶角为25°的发光二极管作用距离可达1.5km。给出了相应的实验结果,验证了理论分析的正确性。

关键词：发光二极管作用距离摄像机辐射功率辐射半顶角

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交会对接杂散光分析及反杂光干扰措施设计

光电工程 2006年第5期33卷 21-26页

作者：魏祥泉李金宗李冬冬哈尔滨工业大学图像信息技术与工程研究所黑龙江哈尔滨150001

在空间交会对接过程中,太阳等各种天体以及飞行器上零部件的辐射与反射都会影响CCD的成像,形成大量杂散光干扰。阳光效应是很多其它杂散光干扰的源,如果不采取特殊措施,标志灯的像点可能会全部被阳光效应所淹没。本文通过对阳光效应包... 详细信息

在空间交会对接过程中,太阳等各种天体以及飞行器上零部件的辐射与反射都会影响CCD的成像,形成大量杂散光干扰。阳光效应是很多其它杂散光干扰的源,如果不采取特殊措施,标志灯的像点可能会全部被阳光效应所淹没。本文通过对阳光效应包括阳光直射、阳光斜射和阳光漫射效应的分析,提出了两项反杂光干扰措施:标志灯的发光器件工作在红外波段;在摄像机光路系统中安装特殊设计的窄带干涉滤光片。实验表明,上述反杂光干扰措施能够有效地滤除阳光、月光、星光、灯光以及其它非标志灯工作波段杂光的干扰。

关键词：交会对接阳光效应光干扰光学成像传感器

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基于不变特征的标志识别技术研究

光电工程 2007年第1期34卷 13-18页

作者：魏祥泉李金宗李冬冬哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

标志识别是近距离空间交会对接中的一项重要的关键技术。在空间交会对接过程中,太阳和月球等各种天体以及飞行器上零部件的辐射与反射都会影响CCD的成像,形成大量杂散光干扰。为此,本文首先设计了具有不变特征的标志系统,然后根据标志... 详细信息

标志识别是近距离空间交会对接中的一项重要的关键技术。在空间交会对接过程中,太阳和月球等各种天体以及飞行器上零部件的辐射与反射都会影响CCD的成像,形成大量杂散光干扰。为此,本文首先设计了具有不变特征的标志系统,然后根据标志系统固有的不变特征,详细设计了左右像点匹配、远场像平面不变特征识别、近场像平面预测识别以及像空间模型匹配全等识别等一套完整算法,可以保证彻底消除杂散光的干扰,正确可靠地完成各个标志灯像点的辨识。模拟图像仿真实验和真实图像仿真实验结果验证了算法的正确性和可靠性。

关键词：标志识别不变特征像点匹配预测识别

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空间目标激光雷达成像仿真技术

红外与激光工程 2016年第9期45卷 102-107页

作者：王盈黄建明刘玉陈凤魏祥泉上海宇航系统工程研究所上海201109

为了使空间目标激光雷达成像仿真尽量反应实际在轨探测状态,提出了一种适用于复杂空间目标的在轨激光雷达成像仿真流程,并强调了面积法在复杂目标成像可见判断方面的适用性。首先,阐述了空间目标激光雷达成像仿真的理论模型。然后,以空... 详细信息

为了使空间目标激光雷达成像仿真尽量反应实际在轨探测状态,提出了一种适用于复杂空间目标的在轨激光雷达成像仿真流程,并强调了面积法在复杂目标成像可见判断方面的适用性。首先,阐述了空间目标激光雷达成像仿真的理论模型。然后,以空间目标上某一舱段为例,进行在轨激光雷达成像建模与仿真。结果证明:所提出的空间目标激光雷达成像仿真方法对实现空间非合作相对导航算法研究具有重要意义。

关键词：激光雷达成像仿真空间目标在轨

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基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术

红外与激光工程 2016年第8期45卷 189-194页

作者：刘玉陈凤王盈黄建明魏祥泉上海宇航系统工程研究所上海201108

基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术已成为故障航天器在轨捕获与维修、空间垃圾清除等空间操控活动开展必不可少的关键技术之一。针对这一技术,阐述了国内外研究现状;然后,描述了相对位姿测量技术原理,并重点介绍了点云配准方法;最后... 详细信息

基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术已成为故障航天器在轨捕获与维修、空间垃圾清除等空间操控活动开展必不可少的关键技术之一。针对这一技术,阐述了国内外研究现状;然后,描述了相对位姿测量技术原理,并重点介绍了点云配准方法;最后,进行了航天器模拟器的相对位姿测量精度仿真验证。结果表明:基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术方法合理可行,测量精度高,可满足近距离操控中相对导航任务需求,对国内后续开展工程应具有较大参考价值。

关键词：激光雷达相对位姿测量点云配准

基于Sinda/G和Matlab的空间目标红外辐射特性分析

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红外与激光工程 2012年第5期41卷 1113-1118页

作者：王盈来霄毅黄建明魏祥泉上海宇航系统工程研究所上海201108

空间目标的红外辐射特性分析一直是比较难的课题,文中提出采用Sinda/G软件和Matlab编程相结合的方法来研究空间目标红外辐射特性。介绍了Sinda/G软件的基本原理,阐述了基于Sinda/G和Matlab实现空间目标红外辐射特性分析的具体流程。以... 详细信息

空间目标的红外辐射特性分析一直是比较难的课题,文中提出采用Sinda/G软件和Matlab编程相结合的方法来研究空间目标红外辐射特性。介绍了Sinda/G软件的基本原理,阐述了基于Sinda/G和Matlab实现空间目标红外辐射特性分析的具体流程。以空间球面壳体目标为例,利用该方法得到了目标的红外辐射强度以及跟踪探测器在不同时刻、不同观测方向接收到的红外辐射强度。此方法在研究空间目标红外辐射特性,实现空间目标探测和跟踪方面具有十分重要的意义。

关键词： Sinda/G 空间目标红外辐射