摘要：从工程实际出发,以相机侧摆成像为例,系统分析了行频精度对TDICCD相机成像质量的影响。首先,推导了相机侧摆时焦平面各像元的像移速度求解公式,建立了侧摆角度与像移大小的一般关系式。在此基础上,采用调制传递函数(MTF)作为评价相机成像质量的指标,分析了像移失配对MTF的影响,计算导出了行频精度对成像质量的影响。结果表明,侧摆角度越大,积分级数越高,对行频精度的要求就越高,反之越低。在实际工程应用中(侧摆35°条件下),积分级数为64级和96级成像时,行频精度只要分别不低于0.54%和0.36%就能使MTFmatch≥0.95,满足系统对传递函数的要求。将实验结果与计算分析结果进行对比,验证了分析的正确性,该结论对实际工程应用和设计有指导作用。

摘要：提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的时间延迟积分(TDI)CCD图像实时处理方法以提高拼接成像系统输出图像的质量和视觉效果。首先,对TDICCD成像系统进行像元级非均匀性校正,去除像元响应差异、固定图形噪声和暗电流噪声;对图像进行了基于行极值的自适应中值滤波,去除了图像中的随机噪声和脉冲噪声。然后,对噪声处理后的图像进行图像增强,通过提取图像的低频和高频成分,实现图像细节信息的调整和对比度增强。最后,采用基于行的分段线性拉伸方式,提高图像的动态范围。设计了基于FPGA的TDICCD成像系统的图像实时校正处理结构,分析了算法占用的资源、算法计算误差和可靠性等指标。实验结果表明,提出的图像实时处理结构将图像输出信噪比均值由48db提高到52db,图像非均匀性由3.41%降低到1.73%,图像的对比度显著增强,其动态范围提高了6%.

摘要：为了解决高速多通道CCD应用时数据传输路数多、数据率高的问题,研制了高速多光谱TDICCD的图像数据传输系统,并在实际工程应用中取得良好效果。阐述了系统总体设计思想和FPGA实现方案,并对FPGA功能划分、时分复用存储及LVDS接口等设计要点进行详细分析,最终系统实现了5片TDICCD共60通道并行图像数据转7路串行图像数据输出。实验结果表明,单路数据率最高达到1.38Gbit/s,系统总有效数据率达到8.66Gbit/s,且系统稳定可靠,方便移植。

摘要：为满足航天相机与卫星平台的通信,在深入研究了1553B总线协议及接口技术的基础上,设计了一种基于SOPC(system onprogrammable chip)的1553B通信系统,详细描述了硬件构成及驱动软件和应用软件的编写,并应用于航天相机控制系统中;利用Xil-inx公司Vertex-ⅡPro系列的FPGA芯片,在其嵌入式硬核PowerPC405上构建SOPC平台,并移植实时操作系统Vxworks,进行任务实时调度,使系统工作在RT模式下,实现了航天相机与卫星的通信。

摘要：针对某空间遥感相机图像数据输出通道多,传输数率高的特点,设计了一种多路高速TDICCD图像数据采集系统,并应用于该相机的地采设备中;设计采用了并串相结合的方式,首先利用FPGA控制SDRAM阵列实现多路高速图像数据的并行采集,然后根据上位机命令,将各路图像数据串行发送到采集卡,采集卡将数据写入SCSI硬盘完成最终存储;实际完成了并行5通道,传输速率高达96M的TDICCD图像数据存储;5通道有效数据达到2.95Gb/s,单路存储深度为7810行数据;实验证明该系统工作稳定,灵活可靠,能按需存储图像数据,满足了多路高速TDICCD图像数据存储要求。

摘要：为了降低振动对空间遥感TDICCD相机的影响,提高成像质量,提出了被动补偿和主动补偿相结合的振动补偿方法;分析了振动对TDICCD相机MTF的影响,指出了当振动量小于一定数值时,通过优化设置积分级数可以同时满足系统对信噪比和调制传递函数的要求,提出了小振动时积分级数被动补偿和大振动时压电陶瓷主动补偿相结合的补偿方法;数值计算结果表明,在系统的信噪比要求为100倍,振动导致的调制传递函数大于0.95的前提下,当振动量不大于0.0136μm时,可采用被动补偿的方法对振动进行补偿,否则采用主动补偿。

摘要：论述了温度对红外光学系统成像质量的影响。论述了光机热集成分析方法的原理和技术方法,分析了红外光学系统在温度作用下的成像质量变化。首先建立光学系统的有限元模型,进行结构分析和热分析,将温度数据传递到结构分析模型进行热弹性分析。将镜间距离变化代入光学设计软件程序,分析光学系统在温度变化后的成像质量。通过光机热集成分析,对设计参数反复修改和优化,设计满足了系统的要求。

摘要：针对电晕探测及定位问题,介绍一种紫外电晕探测系统。为系统中图像处理板与控制板之间的信息交互设计了专用通信协议。借鉴网络协议中的分层思想,将此通信协议设计为三层:物理层、链路层和应用层,并详细讨论了各层的实现方法。经实际测试,协议的可靠性和维护性均达到预期效果。

摘要：高光谱图像具有数百个连续、狭窄的光谱带,光谱范围跨越可见光到红外光,可提供地物的精细光谱属性,对于地物材质和属性的识别分类具有重要应用价值。针对感兴趣目标选择有限的光谱波段进行传输和处理,对于提升高光谱数据处理时效性、以及设计面向特定应用的实用化光谱仪都具有重要意义。而如何结合目标特征选择最优波段成为在提升处理效率的同时保证目标识别或分类精度的必然要求。因此如何从数以百计维度的高光谱图像中选择出具有较好分类识别能力的波段子集是急需解决的问题。提出基于改进粒子群优化算法的高光谱波段选择方法,该方法区别于传统的粒子群优化算法,引入“概率突跳特性”,并设定新解的淘汰机制,将“停滞”的新解进行淘汰,提高了算法的全局寻优性能。然后基于目标光谱特征采用了最优波段选择的优化目标函数,通过改进的粒子群优化算法求解目标函数,并将选定的波段子集反馈到支持向量机(SVM)中执行分类应用。采用两个标准的高光谱数据集(Indian Pines,Salinas)对选择出的波段子集进行分类测试,结果表明该方法相较于现有方法具有较高的分类精度,在几种方法中,传统的粒子群算法筛选出的波段效果最差;该算法筛选出的波段的分类精度最好,两个数据集的分类精度分别可以达到98.1414%和99.0848%。

摘要：介绍了研发的声线追迹程序和声场计算程序对声透镜波束形成的仿真结果,并与实际的透镜波束形成结果相比较。结果表明,仿真程序能够很好的模拟不同角度的入射声束的聚焦位置、波束宽度以及相对幅度,可以用于声透镜设计,大大减少声透镜制作过程中反复通过实验修改透镜参数的次数。