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温度均匀性对V形槽面黑体辐射特性的影响

哈尔滨工业大学学报 2012年第11期44卷 40-45页

作者：王强张伟戴景民张宏谢蓄芬哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学自动化检测与过程控制系统研究所哈尔滨150001 哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院哈尔滨150080

为了解决同心圆V形槽结构面源黑体的温度不均匀性产生原因及其对辐射特性的影响等问题,提出了基于蒙特卡洛全光路跟踪的辐射特性评估方法.首先通过与精密方法的相互比对验证了该方法的正确性及准确程度,而后分析了温度不均匀性的产生原... 详细信息

为了解决同心圆V形槽结构面源黑体的温度不均匀性产生原因及其对辐射特性的影响等问题,提出了基于蒙特卡洛全光路跟踪的辐射特性评估方法.首先通过与精密方法的相互比对验证了该方法的正确性及准确程度,而后分析了温度不均匀性的产生原因及变化规律,最后对温度均匀性与辐射特性之间的影响关系进行了研究.结果表明,槽夹角越小、槽深度越深、工作温度与环境温度差异越大,温度均匀性越差;槽夹角和槽深度还会直接或间接的对有效发射率产生影响.作为结论,建议采用45°或60°槽夹角,槽深度不宜超过2 mm,建议附加热管技术以及保护套筒结构.

关键词：温度均匀性蒙特卡洛面源黑体有效发射率大口径

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基于场景的红外焦平面阵列非均匀性评价方法

光学学报 2012年第6期32卷 1-6页

作者：谢蓄芬张伟智喜洋赵明汪洪源哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心黑龙江哈尔滨150080 黑龙江科技学院测控系黑龙江哈尔滨150027

针对红外遥感图像非均匀性的定量评价问题,研究了基于场景的红外焦平面阵列响应非均匀性的定量评价方法。利用真实红外遥感图像序列量值分布的特点,针对小序列图像提出了基于序列排序和小波变换的标准图像构建算法;结合非均匀性评价指标... 详细信息

针对红外遥感图像非均匀性的定量评价问题,研究了基于场景的红外焦平面阵列响应非均匀性的定量评价方法。利用真实红外遥感图像序列量值分布的特点,针对小序列图像提出了基于序列排序和小波变换的标准图像构建算法;结合非均匀性评价指标,提出了利用构建标准图像的响应非均匀性对红外图像的非均匀性进行定量估计;分别利用黑体定标实验和统计方法对标准图像构建算法进行了验证,同时进行了不同校正算法的剩余非均匀性评价实验。结果表明,128frame序列构建得到的标准图像的非均匀性分别比同温黑体图像小0.92%,比统计标准图像大0.59%。该方法可用于定量估计红外遥感图像的非均匀性。

关键词：遥感红外焦平面阵列非均匀校正小波变换评价

视觉检查系统中基于BP神经网络的模式识别的研究

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视觉检查系统中基于BP神经网络的模式识别的研究

作者：谢蓄芬哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

工业视觉检查系统按使用功能不同大致可分为检查、定位和装配三类。本系统属于检查类,即对工业零件或商品进行分类、识别并判别合格与否。在工业生产中,环境和照明条件的确定性使得快速准确地判别、分类零件或商品的想法成为可能,本系... 详细信息

工业视觉检查系统按使用功能不同大致可分为检查、定位和装配三类。本系统属于检查类,即对工业零件或商品进行分类、识别并判别合格与否。在工业生产中,环境和照明条件的确定性使得快速准确地判别、分类零件或商品的想法成为可能,本系统就是在这种想法下应运而生。系统采用图像传感器摄取原始图像,避免了与对象的直接接触和人工检查;利用VC 编制图像处理部分,识别算法采用人工神经网络,根据工业零件的形状设计出可模拟多种函数的非线性映射。在识别系统中提取适合的特征是困难并重要的。对于一幅待识别的数字图像,要想有效的提取它的特征,必须对它作一些必要的处理和分析。在图像识别中,常被选用的特征有图像幅度特征、图像统计特征、图像几何特征、图像变换系数特性等。其中直方图特征、统计性特征、面积、周长、分散度、伸长度等是本课题选取的特征,压缩这些特征作为输入样本训练神经网络。对于训练好的神经网络输入特征可分类图像,从而达到识别的目的。在各种神经网络的模型中,模式识别中应用最多也是最成功的当数多层前馈网络,其中又以采用BP 学习算法的多层感知器(BP 网络)为代表。由于网络采用的是监督学习方式进行训练,因此只能用于监督模式识别问题。虽然BP 神经网络在应用中取得了一定的成功,但它仍然存在很多缺陷。如:训练时易陷入局部极小、收敛速度慢、隐结点个数难以确定等。本文针对传统BP 神经网络的特点,为了提高神经网络识别的速度及实用性,提出了一种动态调整网络结构的改进网络模型,给出了这一模型在应用中的算法。实验结果表明:与传统的BP 神经网络比较,改进网络的初始权值的选取相对容易,有效的降低了陷入局部极小的可能,提高了网络收敛和识别的速度。网络采用多输出型编码识别方案,具有一定的自适应特性。

关键词：图像处理神经网络 BP 算法模式识别

变积分时间的空间红外相机单点绝对辐射定标法

同方学位论文库评论

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红外与激光工程 2012年第8期41卷 2090-2095页

作者：张伟谢蓄芬王付刚智喜洋哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心黑龙江哈尔滨150080 黑龙江科技学院测控系黑龙江哈尔滨150027

针对星上多点辐射定标获取方法问题,研究了变积分时间的单点绝对辐射定标方法。首先,根据红外相机响应特性建立了变积分时间的红外成像系统响应模型;其次,分析了变积分时间和变辐射亮度相机响应模型的理论差异,提出了利用星上单点标准... 详细信息

针对星上多点辐射定标获取方法问题,研究了变积分时间的单点绝对辐射定标方法。首先,根据红外相机响应特性建立了变积分时间的红外成像系统响应模型;其次,分析了变积分时间和变辐射亮度相机响应模型的理论差异,提出了利用星上单点标准变积分时间的红外相机绝对辐射定标方法;最后,结合探测器的光谱响应曲线,分析了变积分时间单点定标法引入的系统误差。实例计算表明:在积分时间为10 ms、温度范围为250～500 K的黑体辐射能量下,对应适当温度的单点标准变积分时间绝对定标方法,引入的最大原理误差可达1.5%。变积分时间的单点绝对定标方法避免了黑体多点定标设计和控制的复杂性,可用于空间红外相机的在轨辐射定标。

关键词：绝对辐射定标积分时间黑体

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巡航导弹尾焰红外辐射特性建模及分析

光电工程 2009年第4期36卷 70-74页

作者：谢蓄芬任智斌曹小燕黑龙江科技学院电气与信息工程学院哈尔滨150027 哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心哈尔滨150080

对巡航导弹尾焰的流场分布进行了分析,建立了简化工程模型。该模型可在已知尾喷管压力、温度的条件下计算尾焰的温度场和压力场分布,与计算流体力学在相应条件下模拟的尾焰流场特性基本一致。进而以C-G谱带法计算简化模型的辐射亮度分... 详细信息

对巡航导弹尾焰的流场分布进行了分析,建立了简化工程模型。该模型可在已知尾喷管压力、温度的条件下计算尾焰的温度场和压力场分布,与计算流体力学在相应条件下模拟的尾焰流场特性基本一致。进而以C-G谱带法计算简化模型的辐射亮度分布。计算结果表明,巡航导弹尾焰核心区的辐射亮度特征明显;尾焰辐射3～5μm波段可作为探测尾焰的主要波段;辐射亮度在与尾焰垂直方向最强。本文的结果可为探测巡航导弹及空间相机的谱带选择提供依据。

关键词：巡航导弹尾焰建模红外辐射

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多光谱彩色成像中高斯型滤色器的通道数确定

光学学报 2024年第3期44卷 76-86页

作者：李遂贤李强贺金平谢蓄芬章夫正梁静滨州学院飞行学院山东滨州256600 北京空间机电研究所北京100094 大连工业大学信息科学与工程学院辽宁大连116034

系统地探究了典型多光谱彩色成像系统的最优光谱通道数的确定问题。在前期多目标滤色片优化选取方法的基础上,将仅限于相同通道滤色器优化的概念拓展至不同通道数最优滤色器的优化,从而达到最优通道数确定的目的。基于Munsell光谱反射... 详细信息

系统地探究了典型多光谱彩色成像系统的最优光谱通道数的确定问题。在前期多目标滤色片优化选取方法的基础上,将仅限于相同通道滤色器优化的概念拓展至不同通道数最优滤色器的优化,从而达到最优通道数确定的目的。基于Munsell光谱反射率数据集构建光谱反射率成像目标,通过真实CCD成像传感器的光谱灵敏度、D65光源的光谱功率分布以及高斯滤色器模型和最大线性独立滤色器选择算法,在10个噪声水平下实现了3~31个光谱通道,即29个虚拟多光谱相机对成像目标的光谱反射率重建的仿真计算。结果表明,通道数小于8时,5通道滤色器表现最优;和A光源相比,D65光源下的5通道最优滤色器的最大带宽达到80 nm,性能有显著的提升。

关键词：色度学成像系统计算方法光谱通道数多光谱彩色成像

基于FY-2C的大口径空间相机辐射定标研究

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应用光学 2010年第5期31卷 762-767页

作者：赵晓熠谢蓄芬张伟哈尔滨工业大学空间光学研究中心黑龙江哈尔滨150001

针对目前国内外热点研究的大口径空间相机,分析了其较之普通口径相机在辐射定标方面所具有的特点和难点。在FY-2C星红外水汽波段实验室辐射定标方法的基础上,提出了一种改进的适用于大口径空间相机的新型辐射定标方案。该方案克服了传统... 详细信息

针对目前国内外热点研究的大口径空间相机,分析了其较之普通口径相机在辐射定标方面所具有的特点和难点。在FY-2C星红外水汽波段实验室辐射定标方法的基础上,提出了一种改进的适用于大口径空间相机的新型辐射定标方案。该方案克服了传统"黑体——准直括束系统"的定标方法中存在的括束系统视场、口径必须与空间相机参数匹配的难点,通过改进的后端光路插入黑体方法,实现了任意口径空间相机的全光路辐射定标。最后通过对新方案的辐射定标不确定度分析,论证了新方案在定标精度等方面的优势。

关键词：辐射定标空间相机大口径

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相机响应函数定标的正则化方法

大连工业大学学报 2018年第4期37卷 301-305页

作者：王安定谢蓄芬邹念育大连工业大学信息科学与工程学院辽宁大连116034

相机响应函数是真实场景辐射量与图像灰度值之间的映射关系,对相机响应函数的标定具有重要的研究价值。根据相机的成像原理给出了相机响应函数的数学模型,分析了最小二乘法标定相机响应函数存在的病态问题。为了获得稳定、精确的相机响... 详细信息

相机响应函数是真实场景辐射量与图像灰度值之间的映射关系,对相机响应函数的标定具有重要的研究价值。根据相机的成像原理给出了相机响应函数的数学模型,分析了最小二乘法标定相机响应函数存在的病态问题。为了获得稳定、精确的相机响应函数,提出了一种正则化方法对相机响应函数进行标定,该方法在索波列夫空间中设置不同的正则算子。通过实验分别论证索波列夫参数不同时相机响应函数的稳定性,确定了索伯列夫空间参数,应用L曲线法确定了正则化参数。验证结果表明,正则化方法能够显著提高相机响应函数标定的稳定性和精确性。

关键词：相机响应函数正则化方法 L曲线法

基于平场定标的彩色高动态范围图像非均匀校正

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大连工业大学学报 2021年第5期40卷 377-381页

作者：谢蓄芬尚颖英廖宁放大连工业大学信息科学与工程学院辽宁大连116034 北京理工大学光电学院北京100081

彩色成像系统响应的非线性导致了高动态范围彩色图像与系统平场图像不能匹配,给高动态范围图像的非均匀校正带来了困难。通过不同F数和不同积分时间的多点平场辐射定标实验,标定系统RGB三通道的相对响应曲线;对高动态范围场景通过多积... 详细信息

彩色成像系统响应的非线性导致了高动态范围彩色图像与系统平场图像不能匹配,给高动态范围图像的非均匀校正带来了困难。通过不同F数和不同积分时间的多点平场辐射定标实验,标定系统RGB三通道的相对响应曲线;对高动态范围场景通过多积分时间成像,应用三通道的相对响应曲线对其进行线性化,融合生成高动态范围彩色图像;引入对应F数下的线性化平场图像对生成的高动态范围彩色图像进行两点法校正。应用夜晚路灯照明场景进行了实验验证,结果表明校正前后三通道高动态范围图像的粗糙度平均增大6.81%,统计F比平均减小9.87%。

关键词：彩色高动态范围图像系统响应非均匀性平场定标非均匀校正