摘要：建立了空中高帧频图像测量吊舱系统,用于飞机校飞和导弹离梁、下滑及飞行姿态等关键阶段的观测。为了保证系统中可见光与红外同视轴以及吊舱具有良好的气动外形,系统采用可见光与红外共光路设计。以光学标校配准法进行图像的配准,提出能够提高标校精度的处理方法,并对光学标校配准法的特点进行总结。比较分析了在时域内能达到实时性的几种图像融合方法及效果。最后,探讨了可消除不同分辨率的异源图像融合后的边缘痕迹的方法,提出采用窗函数法既可以保留融合的效果又可以消除融合后的边缘痕迹。实验结果表明:基于共光路设计并采用光学标校配准法处理100frame/s的异源图像,配准率可达到99%,稳定性为95%,配准耗时为2ms。所述方法基本满足空中高帧频图像测量吊舱对图像配准与融合精度,实时性和抗干扰性的要求,适合工程应用。

摘要：为提高机载光电成像系统的可测试性,对该设备进行了全面的可测试性系统设计。可测试性系统由自测试系统、测试信息口、外部测试系统3部分组成。采用模糊理论与专家系统相结合的方法,解决了目前产品普遍存在的可测试性设计考虑不足、自动化程度不高、故障诊断不到位等问题。实验显示,可测试性系统设计的设备故障诊断率达97%以上,说明在可测试性设计中采用模糊理论与专家系统相结合的方法是行之有效的。

摘要：针对航空光电平台中可见光摄像机在高空中由于温度、气压等环境参数的变化所引起的光学系统离焦现象,对基于图像功率谱的清晰度评价算法和检焦搜索算法进行了研究。分析了不同场景的航拍图像的功率谱具有一定的不变性。根据离焦会引起功率谱高频分量的损失,提出了两种对功率谱和对焦评价算子(PSS)的改进。针对航拍易受到环境干扰的问题,提出了变步长的全局搜索算法(FS)。使用1mm的搜索步长,调焦误差为0.3 mm,满足系统对误差的要求。所提出的两种基于图像功率谱的清晰度评价算法能够有效反映出实际航拍图像的离焦状态,并分别使对焦评价函数的饱和区特性和灵敏度得到改善。调焦实验的结果表明,小于镜头焦深的检焦步长才能保证检焦结果的正确。

摘要：采用陀螺仪直接测量光电平台内部载荷的惯性角速度构建反馈,可以在运动载体上控制视轴惯性角速度,实现稳定成像。陀螺捷联惯性稳定控制能够构建前馈,有效提高系统带宽、减小控制误差,但对陀螺安装位置有要求。本文提出了在陀螺直接反馈的机械安装条件下等价捷联稳定的控制方法,并考虑平台基座约束条件建立了动力学模型。该模型显露了光电平台基座安装刚度引入的谐振问题。针对被控对象中的一对谐振和反谐振环节,基于稳定的零极点对消设计滤波器消除谐振。综合利用陀螺直接测量的框架惯性角速度和编码器测量的机械框架相对转角构建等价捷联惯性稳定回路。在等价捷联惯性稳定回路中,采用内回路干扰抑制结合基于逆模型前馈的复合控制方法,有效拓展控制带宽,提高对指令的跟踪精度和对载体姿态晃动的隔离性能。仿真和实验结果表明:该方法有效抑制了安装基座弹性约束力矩的谐振,且与陀螺直接反馈控制相比性能更优。对幅值为1(°)/s、频率为1 Hz的典型正弦角速度指令进行跟踪,均方根误差由1.75(°)/s减小到0.23(°)/s,在1 Hz处扰动隔离度由18%减小到2%。

摘要：海面船舶目标检测一直是遥感图像处理、模式识别与计算机视觉等领域的研究热点,船舶作为海上运输载体和重要军事目标,对其进行自动检测在军用与民用领域有着广阔的应用前景和重要现实意义。本文梳理了用于海面船舶目标检测的光学成像卫星的发展情况,分析了光学遥感成像船舶目标的物理特性和特征,归纳了国内外该领域海面船舶检测技术研究现状,围绕构建相关目标检测模型和架构的相关理论与关键技术进行了分析、比较和总结,探讨了当前光学遥感图像船舶目标检测方法面临的问题与挑战以及未来的发展趋势。

摘要：针对大功率永磁同步电机驱动的光电跟踪转台,提出了一种基于特征系统实现算法的控制模型辨识方法。首先,根据永磁同步电机的矢量控制原理,对白噪声测试系统进行了系统配置;其次,采用功率谱密度函数的分析方法对系统的输入和输出数据序列进行了分析,得到了系统的频率响应函数;最后,通过特征系统实现算法对系统的马尔可夫参数进行了辨识,获得了光电跟踪转台的控制模型。实验结果表明:采用特征系统实现算法可以精确地辨识出光电跟踪转台的控制模型,该控制模型能够较好地反映系统的动态特性,为控制器算法的设计提供了理论依据,具有较好的实用性。

摘要：本文介绍了一种代替传统轴承游隙测量装置的新型仪器─—数字式轴承游隙测量仪，并简要叙述了它的基本原理，软件、硬件设计思想，功能、先进性和重要的应用价值。

摘要：针对当前航空成像设备中自动调焦装置结构复杂、不利于集成的问题,对基于图像处理的自动调焦方法在航空成像设备中的应用进行了研究。根据自然图像斜边缘多于水平和垂直边缘的特点,提出了基于图像斜边缘检测的对焦评价算子(Lean算子)。通过对多种对焦评价算子进行试验比较,分别选取斜边缘检测算子和卷积算子作为调焦粗搜索和精搜索阶段的对焦评价算子。针对航空成像设备光学系统的特点,提出了局部全局搜索算法(LFS)和变步长的爬山搜索算法(CHS),使用调焦行程为130步,焦深为2步的变焦镜头,分别将调焦时间由全局搜索算法的43s缩短至7s和5～8s。实验结果表明:将所提出的对焦评价算子和搜索算法结合使用,能够准确实现自动聚焦,准确度达到95%以上。

摘要：研究了绝对式角度编码器的编码原理及解码方法。在分析国内外已有编码原理的基础上,提出了一种以位移连续码为基础的新型码盘图案,该码盘在背景光照射下,由图像传感器进行光学图像采集,快速数字化后经代码识别算法获取绝对位置信息。该图形简单,制作方便,类似于增量式编码器图案,但实现了绝对式编码,易于实现编码器的小型化。实验结果表明该系统设计及理论依据是完全正确的。

摘要：从硬件电路设计和EDA设计两个方面,介绍了一种基于FPGA的Camera Link接口数字摄像机输出视频DVI显示的实现方法。从系统的硬件电路入手,介绍了硬件电路的系统设计原理和各组成部分;重点介绍了FPGA内部各模块的划分、实现,包括Camera Link接口模块、前端FIFO控制模块、SDRAM控制模块、乒乓操作控制模块、后端FIFO控制模块、DVI视频显示控制模块。实验证明,该系统能很好的实现Camera Link接口数字摄像机输出视频DVI显示,并且成本低、应用范围广。