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三视场天文导航视场间星图识别的导航星选取

光学精密工程 2015年第6期23卷 1732-1741页

作者：吴量王建立王昊京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

研究了三视场天文导航视场间导航星的选取方法,以提高其视场间星图识别的效率,减小识别特征数据库规模。根据三视场天文导航星图识别的特点,分析了导航视场间导航星数目对视场间三角形星图识别的影响。考虑视场间三角形星图识别的需求,... 详细信息

研究了三视场天文导航视场间导航星的选取方法,以提高其视场间星图识别的效率,减小识别特征数据库规模。根据三视场天文导航星图识别的特点,分析了导航视场间导航星数目对视场间三角形星图识别的影响。考虑视场间三角形星图识别的需求,给出了任意视场至少包含1颗导航星和亮星优先选取的视场间导航星选取准则。然后,遵从上述准则提出了一种基于星等优先的一阶自组织导航星选取算法。利用提出的算法制备了视场间导航星星库,并对该导航星星库的性能进行了仿真分析和外场实验。实验结果表明:使用该算法制备的导航星星库规模较星等阈值过滤方法制备的星库规模降低了53.91%,且库中导航星分布均匀,符合视场间导航星的要求。

关键词：天文导航三视场星图识别导航星选取

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抛物线运动点目标的单目测量

光学学报 2013年第6期33卷 188-195页

作者：吕耀文王建立曹景太王昊京刘维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 吉林大学通信工程学院吉林长春130033

针对点目标的抛物线运动,提出了一种使用已标定单目摄像机测量点目标三维坐标的新方法。算法分三个步骤:通过计算悬垂直线在摄像机平面上投影直线的交点得到重力方向的消失点;使用Sampson近似计算抛物线运动轨迹的投影二次曲线,并利用... 详细信息

针对点目标的抛物线运动,提出了一种使用已标定单目摄像机测量点目标三维坐标的新方法。算法分三个步骤:通过计算悬垂直线在摄像机平面上投影直线的交点得到重力方向的消失点;使用Sampson近似计算抛物线运动轨迹的投影二次曲线,并利用抛物线的射影几何性质计算抛物线支撑平面的旋转矩阵;通过地平面的单应矩阵计算世界坐标系和摄像机坐标系之间的平移矢量,以得到抛物线支撑平面的单应矩阵,并确定抛物线运动点目标的三维坐标。通过仿真实验和真实实验证明了算法的正确性和可行性。实验结果表明:所给出的方法对点目标的抛物线运动测量具有易于实现、测量简便的优点。

关键词：机器视觉单目测量点目标抛物线运动

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采用区域分割的变尺寸样本块高效图像修复

光学精密工程 2010年第12期18卷 2656-2664页

作者：刘洋王昊京田小建阴玉梅吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012 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

针对现有的基于样本块的图像修复算法采用全局搜索法确定最佳匹配样本块时效率低,且易出现错误匹配块的问题,分析了影响算法效率和质量的原因,提出了基于区域分割的变尺寸样本块高效图像修复算法。首先,采用双线性收缩方法获得尺寸是待... 详细信息

针对现有的基于样本块的图像修复算法采用全局搜索法确定最佳匹配样本块时效率低,且易出现错误匹配块的问题,分析了影响算法效率和质量的原因,提出了基于区域分割的变尺寸样本块高效图像修复算法。首先,采用双线性收缩方法获得尺寸是待修复图像0.02~0.25倍的收缩图像,并在收缩图像中分割出预选区域作为源区域,使用自适应窗口尺寸调整规则确定修复窗口大小;然后,在预选区域中搜索最佳匹配修复块对图像进行修复。收缩图像修复完毕后,对收缩图像中修复不完全的区域采用分割子图像的方法进行修复;最后,将子图像填回到原始图像的修复区域,循环运行直到修复完毕。实验结果表明,采用本文提出的修复算法,修复效率约为现有算法的5~100倍,且具有较好的修复质量。

关键词：图像修复样本块匹配区域分割

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三视场定位定向设备的视场确定

红外与激光工程 2015年第6期44卷 1890-1897页

作者：王昊京王建立吴量姚凯男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

为了提高三视场定位定向设备可靠性,建立三视场系统功能的基本约束条件测试模型,以模型为依据对可见光波段的视场进行优化分析。首先,分析了设备正常完成工作时采用组合星图识别和简单星图识别所需的必要条件,并建立这两种识别方式关于... 详细信息

为了提高三视场定位定向设备可靠性,建立三视场系统功能的基本约束条件测试模型,以模型为依据对可见光波段的视场进行优化分析。首先,分析了设备正常完成工作时采用组合星图识别和简单星图识别所需的必要条件,并建立这两种识别方式关于视场大小的概率分布模型。从原理和实验数据两个方面说明了三视场结构识别三角形概率分布不能通过单视场的概率分布简单推导获取的原因。接着,给出用蒙特卡洛法求取此概率分布和视场最优值的方法。然后,通过仿真分析得出了两种识别方法关于视场大小的概率分布,在分析两种识别方法仿真数据的基础上,取识别概率为1时视场大小为其优化值。实验结果表明:以组合星图识别为工作基础的三视场定位定向设备有更好的可靠性,优化的视场大小为4.225°×3.168 75°。它满足三视场定位定向设备识别条件可靠性要求。

关键词：视场优化定位定向天文导航三视场星图识别

基于最小损失函数法进行三视场天文定位定向的误差分析

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光子学报 2015年第9期44卷 104-112页

作者：王昊京王建立吴量李正炜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春1300332 中国科学院大学北京130033

研究了基于最小损失函数法的三视场定位定向中各个误差源对定位定向准确度的影响.给出了基于最小损失函数进行三视场天文定位定向的数学模型,结合模型归纳了定位定向的误差源及其特性,分析了误差源对定位定向信息对的影响.最后,建立了... 详细信息

研究了基于最小损失函数法的三视场定位定向中各个误差源对定位定向准确度的影响.给出了基于最小损失函数进行三视场天文定位定向的数学模型,结合模型归纳了定位定向的误差源及其特性,分析了误差源对定位定向信息对的影响.最后,建立了定位定向误差仿真模型,并利用蒙特卡罗法进行误差仿真分析.仿真结果表明系统的定位准确度为88.1m,定向准确度为3.0″.分析指出定位定向主要的误差源是水平测量误差,其次是垂线偏差数据误差.野外实验表明,该系统的定位准确度为163.0m,定向准确度为3.5″,水平测倾角的误差对定位定向结果的影响较大.

关键词：误差分析损失函数定位定向三视场天文导航

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天文定位中倾角传感器的标定

光子学报 2017年第9期46卷 173-180页

作者：吴量王昊京王建立周明月长春工业大学长春130012 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

为提高天文定位系统的定位精度,减小倾角传感器安装误差对系统水平测量精度的影响,对系统中倾角传感器的安装参数标定及校正进行了研究.首先,给出基于倾角传感器的天文定位系统工作原理,分析倾角传感器安装过程中存在的误差源.然后,提... 详细信息

为提高天文定位系统的定位精度,减小倾角传感器安装误差对系统水平测量精度的影响,对系统中倾角传感器的安装参数标定及校正进行了研究.首先,给出基于倾角传感器的天文定位系统工作原理,分析倾角传感器安装过程中存在的误差源.然后,提出一种通过对天文定位系统进行改造,利用系统自身完成倾角传感器安装参数标定的方法,并给出了倾角测量数据的校正算法.最后,建立三视场天文定位系统仿真测试平台,对标定方法的性能进行了分析和验证.实验结果表明:该倾角传感器安装参数标定方法的标定精度与倾角传感器自身测量精度保持一致,在全量程范围内校正后的倾角测量结果最大误差为4.315 5″,基本满足天文定位系统中高精度倾角测量要求.

关键词：天文定位倾角传感器标定安装参数校正

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采用双线性插值收缩的图像修复方法

光学精密工程 2010年第5期18卷 1234-1241页

作者：王昊京王建立王鸣浩阴玉梅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Criminisi等人提出的基于样本的图像修复算法存在修复耗时长、效率低的问题,提出一种采用双线性插值算法收缩待修复的图像,并结合样本块进行图像修复的方法。首先,采用双线型插值算法将待修复图像的长宽同时收缩0.2～0.5倍,在收缩... 详细信息

针对Criminisi等人提出的基于样本的图像修复算法存在修复耗时长、效率低的问题,提出一种采用双线性插值算法收缩待修复的图像,并结合样本块进行图像修复的方法。首先,采用双线型插值算法将待修复图像的长宽同时收缩0.2～0.5倍,在收缩图像的目标区域中计算优先级最高的目标像素点,并在源区域中搜索最佳匹配修复块。然后,在待修复图像中根据一定规则找到对应的优先级最高的目标像素点和最佳匹配修复块,并将其填充到待修复图像的修复区域,循环运行直到目标区域修复完毕。实验结果表明,采用本文提出的算法进行图像修复时,其时效约为Criminisi等人提出的算法的5～40倍,该方法可以在获得高的修复效率同时保持良好的修复质量。

关键词：图像修复收缩图像样本匹配双线性插值效率

用空间解析几何法进行天文定位定向的误差分析

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红外与激光工程 2015年第8期44卷 2364-2374页

作者：王昊京王建立吴量杨轻云王鸣浩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

为了确定三视场定位定向设备各个误差源对定位定向误差的影响,建立了定位定向的误差分析模型。首先,给出了三视场导航设备采用空间解析几何法进行定位定向的原理。其次,指出影响定位定向的各个误差源,归纳分析了误差源的特性、概率分布... 详细信息

为了确定三视场定位定向设备各个误差源对定位定向误差的影响,建立了定位定向的误差分析模型。首先,给出了三视场导航设备采用空间解析几何法进行定位定向的原理。其次,指出影响定位定向的各个误差源,归纳分析了误差源的特性、概率分布以及误差源对定位定向信息对的影响。然后,利用定位定向原理建立起定位定向误差分析模型。最后,利用蒙特卡罗法进行误差仿真分析。仿真结果表明系统的定位均值误差为121.0 m;定向均值误差为7.4″,并指出定位定向主要的误差源是水平测量误差,其次是垂线偏差数据的误差。野外实验表明,该系统的定位均值误差为182.12 m;定向均值误差为9.3″,水平测倾角的误差对定位定向结果的影响最大。

关键词：误差分析空间解析几何定位定向三视场天文导航

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红外K波段白天探测能力分析验证

红外与激光工程 2018年第8期47卷 166-172页

作者：黄智国王建立王昊京李宏壮殷丽梅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

对空间目标白天探测的关键技术,包括大气透过率分析、天空背景辐射分布、探测能力计算等进行了研究。在此基础上选取K波段光谱在1.23 m口径地基光电望远镜上进行白天观测实验,对关键技术进行验证。实验数据表明,经过优化设计此系统在30... 详细信息

对空间目标白天探测的关键技术,包括大气透过率分析、天空背景辐射分布、探测能力计算等进行了研究。在此基础上选取K波段光谱在1.23 m口径地基光电望远镜上进行白天观测实验,对关键技术进行验证。实验数据表明,经过优化设计此系统在30°俯仰角时白天极限探测10.38等星,较未优化前白天探测能力提高24.9%,为中高轨卫星的全天时观测提供重要依据。

关键词：白天探测光谱滤波 K波段探测能力