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三轴稳像棱镜组的三种运动方式

光学技术 1993年第6期19卷 19-21,9页

作者：赵跃进连铜淑北京理工大学

三轴稳像棱镜组是具有三自由度全视场稳定作用,同时还可起扫描、正像作用的多功能棱镜组。本文对该棱镜组的三种运动方式进行了讨论,并运用反射棱镜的基本稳像原理,推导出了三种运动方式的稳像公式和稳像工作公式。

关键词：反射棱镜稳像稳像棱镜组

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手持稳像望远镜系统设计

手持稳像望远镜系统设计

作者：贾明长春理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的迅速发展，要求光学系统不但在静态下成像质量良好，而且在动态下能够正常工作，稳像光学仪器的设计已然成为了光学工作者研究的重点之一。本文应用动态光学理论辅助手持稳像望远镜系统设计，设计一个可见光波段、10倍放... 详细信息

随着科学技术的迅速发展，要求光学系统不但在静态下成像质量良好，而且在动态下能够正常工作，稳像光学仪器的设计已然成为了光学工作者研究的重点之一。本文应用动态光学理论辅助手持稳像望远镜系统设计，设计一个可见光波段、10倍放大率、全视场达到6度、口径为30mm、具有瞄准功能的手持稳像望远镜。在对动态光学理论较全面理解的基础上，使用普遍的稳像数学模型，解出一种较为简单的光学稳像系统结构，以达到减少稳定元件数目，减轻重量，精简结构的目的。为此，进一步探讨了所采用的稳像元件稳定方式，尽可能地做到与其他同类产品相比结构简单，体积、重量减小。

关键词：动态光学稳像望远镜光学设计

具有稳像功能的无线激光通信ATP系统的研究

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具有稳像功能的无线激光通信ATP系统的研究

作者：李秀梅长春理工大学

学位级别：硕士

在无线激光通信中,必须建立一套捕获、跟踪、瞄准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)系统来防止由于链路失败而造成的信号损失。ATP系统是目前无线激光通信中最为关键和最难解决的一项技术,是通信进行的前提。首先介绍了ATP系统的... 详细信息

在无线激光通信中,必须建立一套捕获、跟踪、瞄准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)系统来防止由于链路失败而造成的信号损失。ATP系统是目前无线激光通信中最为关键和最难解决的一项技术,是通信进行的前提。首先介绍了ATP系统的结构与工作原理。采用信标光和信号光分离的方法,根据系统要求选择合适的激光器。采用大阵列CCD作为粗跟踪探测器,APDQD作为精跟踪探测器,在相关实验的基础上分析了三种扫描捕获方案的优缺点。根据CCD采集到的信标光光斑的特点和系统实时性的要求,采用数字图像处理技术对光斑进行处理,得出较精确的光斑位置。为了解决在通信过程中由于受到外界突然干扰而导致的通信中断,设计具有稳像功能的器件,保证了信号光光轴的不变。

关键词： ATP 探测器陀螺仪稳像

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快速全局运动估计与红外成像稳像技术

快速全局运动估计与红外成像稳像技术

作者：刘圣霞南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着视频技术的快速发展,稳像成为计算机视觉和图像处理研究的重要内容和方向。全局运动估计是稳像的关键部分,是稳像效果最重要的影响因素,提高全局运动估计的精度和速度,将最大程度地提高稳像的性能。红外成像技术广泛应用于红外制导... 详细信息

随着视频技术的快速发展,稳像成为计算机视觉和图像处理研究的重要内容和方向。全局运动估计是稳像的关键部分,是稳像效果最重要的影响因素,提高全局运动估计的精度和速度,将最大程度地提高稳像的性能。红外成像技术广泛应用于红外制导、监控系统、目标跟踪与检测等领域,对红外视频进行稳定处理是目前研究的热点。本论文主要针对红外视频稳定处理的全局运动估计进行研究,进而通过运动滤波获得抖动参数,最后通过运动补偿获得稳定视频。本文的全局运动估计算法发展了基于随机抽样的全局运动估计算法,其主要步骤是:对红外图像进行预处理,采用多尺度的Harris算子检测角点,并根据阈值剔除部分运动物体上的角点;然后利用两幅图像中以角点坐标为中心的图像块的相似度获得匹配点对,且根据匹配点之间的距离去除部分错误匹配点对;应用预检验的RANSAC算法求取精确的仿射六参数,利用低通平滑滤波获得抖动参数,使用抖动参数,对当前帧进行图像变换和抖动补偿得到稳定帧图像。对含有缩放、旋转和平移等运动的红外视频使用该算法进行稳定处理后,可获得高质量、清晰画面的稳定视频,满足处理要求。最后,分别在VC++和Matlab平台下,使用多种处理算法对各种实验视频图像进行仿真实验和对比分析。

关键词：红外成像全局运动估计 RANSAC算法仿射变换稳像

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电子稳像技术及其发展

光学技术 2001年第1期27卷 71-73页

作者：韩绍坤赵跃进刘明奇北京理工大学北京100081

简单介绍了电子稳像技术的基本概念及产生、发展过程 ,重点分析了几种典型的电子稳像系统 ,在此基础上给出了其原理工作框图。

关键词：稳像图像处理电子稳像

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大口径高倍望远系统的机械稳像平台设计

大口径高倍望远系统的机械稳像平台设计

作者：王平宇西安工业大学

学位级别：硕士

大口径高倍双目式望远镜(以下简称大倍率望远镜)的观察效果是普通望远镜所不能比拟的,由于口径偏大(100mm以上),所以具备相对的大视场、大出瞳、分辨率高的特点,观察的效果非常好。同时由于体积、重量都比较大,在使用上存在一定的局限... 详细信息

大口径高倍双目式望远镜(以下简称大倍率望远镜)的观察效果是普通望远镜所不能比拟的,由于口径偏大(100mm以上),所以具备相对的大视场、大出瞳、分辨率高的特点,观察的效果非常好。同时由于体积、重量都比较大,在使用上存在一定的局限性。在实际运用领域,准军事部门(边防武警和海事、水警)对它都有一定的需求。特别是在海上作业,由于环境的问题,舰船在行动过程中避免不了颠簸,这样实现在运动中对远距离的观察非常有限。本课题是从实际出发,解决民用领域中,在姿态不稳定载具上实现远距离、高倍光学观察的要求。本文主要针对大倍率望远镜的工作条件—体积和重量大,观察精度相对要求低的特点,来选择合适的结构方式和伺服系统,实现稳像的功能,在整机结构和伺服系统的选择方面提出一些初步的解决方案和思路。

关键词：民用高倍望远镜不稳定载具伺服系统稳像

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红外成像导引头稳像系统设计与实现

红外成像导引头稳像系统设计与实现

作者：耿亚光哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在过去二三十年间,红外成像导引头因具有抗干扰能力强、区分多目标能力、灵敏度高、导引精度高、准全天候工作能力等特点。受到各国的关注。目前各国都在重点发展以红外成像制导为基础的各型导弹。目前红外成像导引头普遍采用斯特林制... 详细信息

在过去二三十年间,红外成像导引头因具有抗干扰能力强、区分多目标能力、灵敏度高、导引精度高、准全天候工作能力等特点。受到各国的关注。目前各国都在重点发展以红外成像制导为基础的各型导弹。目前红外成像导引头普遍采用斯特林制冷的焦平面阵列器件,由于导弹在飞行过程中受气流扰动、发动机振动、机动过载等因素影响,使弹载设备受到较大振动,超出探测器所能承受的振动量级。所以最大的问题是如何对斯特林制冷焦平面阵列器件减振同时使获得红外视频图像满足稳像精度要求。本课题结合国内装备需求,从红外成像导引头的特点出发,主要做了以下研究工作:首先进行了红外成像导引头的设计。分析了其工作原理、组成、特点和受到振动时对图像的影响,根据其特点选取了将探测器置于内环、对二维框架整体减振的减振方式,减振器采用对称布置的三向等刚度金属减振器,使探测器受到的振动量级、框架的角位移满足指标要求,控制系统的设计和减振系统相适应,采用双直流力矩电机直接驱动的方式,陀螺采用速率陀螺,以得到较高的稳像精度。其次建立了被动减振和控制系统的数学模型并进行了仿真分析,指出通过加大减振器的距离和减振器对称布置、被减振物体惯量尽量小等技术措施,能够减小角位移。分析了双电机驱动的数学模型,指出双电机驱动对减小机电时常数、提高系统的快速性有好处。同时对主要受力部件的刚度、机械谐振频率、陀螺的噪声等主要因素对稳像精度的影响进行了估算。最后对稳像系统进行了试验验证,减振效率、角位移大小基本满足要求,隔离度达到1.5%,检验了原理的正确性,对试验结果及测试手段进行了分析,明确了下步工作。

关键词：红外导引头稳像被动减振探测器建模

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基于视频图像序列的稳像和目标跟踪技术研究

基于视频图像序列的稳像和目标跟踪技术研究

作者：曾清乐大连理工大学

学位级别：硕士

当今,视频图像序列稳像技术和目标跟踪技术成为学者们研究的热点。随着移动电子设备日益广泛使用,手持摄像机、车载船载摄像等拍摄的视频由于相机的无意运动而引起抖动。抖动的视频不仅影响视觉观看,还会对后期处理造成困难,例如：目标... 详细信息

当今,视频图像序列稳像技术和目标跟踪技术成为学者们研究的热点。随着移动电子设备日益广泛使用,手持摄像机、车载船载摄像等拍摄的视频由于相机的无意运动而引起抖动。抖动的视频不仅影响视觉观看,还会对后期处理造成困难,例如：目标跟踪、视频压缩等。因此,去除视频中的不规则抖动具有重要的应用价值。目标跟踪技术在视频监控,人机交互等领域有广泛的应用,本文后续对目标跟踪做了一些研究。视频图像序列稳像技术主要包括两个模块：运动估计和运动补偿。其中运动估计模块是最重要的部分,它通过不同算法分析图像的内容,获得图像帧间的全局运动参数。本文首先研究了几种常见的运动估计算法,提出了一种基于图像特征块的运动估计算法。首先在图像中提取纹理特征比较明显的点,以特征点为中心点构造特征块,在参考帧中搜索最优的匹配块;然后利用距离约束准则剔除误匹配点和局部运动物体上的点;最后代入运动模型求解得到全局运动参数。运动补偿是通过运动滤波得到运动补偿矢量。根据运动补偿矢量,将图像反方向补偿,去除抖动分量,本文研究利用比例积分控制器实现运动补偿。在目标跟踪方面,本文在粒子滤波的框架下,采用改进的颜色空间模型作为目标的观测模型,计算目标模板颜色直方图与粒子的颜色直方图巴氏距离,最后确定待跟踪目标的准确位置;在直方图的统计方面,本文根据快速积分图像原理,利用积分直方图方法快速统计搜索区域的积分直方图,要计算候选目标的直方图,只需要通过加、减运算就能快速得到。经实验证明,本文提出的稳像方法和目标跟踪方法有较好的效果,能达到实时。

关键词：稳像目标跟踪积分图像颜色-空间

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红外热像仪的稳像研究

红外热像仪的稳像研究

作者：黎新群长春理工大学

学位级别：硕士

红外成像技术处于迅速发展中，图像稳定问题成为当前国际上光学工作者关注的科研课题。由于大多数热像仪装载在运动载体上，载体的随机振荡直接影响到热像仪的光学性能，因此载体上的热像仪必须是一个稳像系统，才能达到要求的高分辨率... 详细信息

红外成像技术处于迅速发展中，图像稳定问题成为当前国际上光学工作者关注的科研课题。由于大多数热像仪装载在运动载体上，载体的随机振荡直接影响到热像仪的光学性能，因此载体上的热像仪必须是一个稳像系统，才能达到要求的高分辨率。动态光学理论是光学稳像的基础，可应用到各种类型热像仪稳像系统的设计中。采用动态光学理论解决稳像问题，物理概念清楚，计算简便。论文介绍了图像稳定的理论基础、稳像技术的发展、各类稳像基本原理及特性，并概述了光学稳像的基本原理。论文结合动态光学理论讨论了平面镜稳像方式的物像共轭关系，推导了稳像方程;结合红外线的特性以及红外光学系统的特点，研究了平面镜稳像的红外热像仪光学系统。得到的结论是热像仪采用平面镜稳像的方案是合理可行的。最后研究了测试稳像热像仪稳像精度的原理、测试系统的构成及计算方法。

关键词：稳像光学稳像动态光学红外热像仪红外光学系统