摘要：为了扩大成像系统的视场,设计了一套视场拼接系统。系统中,整个像面被分割成4部分,并分别由4个图像传感器接收,将4幅图像拼接可以获得完整的图像。将基于特征点的图像配准算法应用到光学拼接系统中,实现4幅图像的配准。由于4幅图像边缘有较严重的渐晕现象,为了提高图像配准的稳定性,提出了基于模板匹配的配准算法。将模板法和直接配准法的结果进行了对比,实验表明,模板法能够给出稳定的配准结果,从而能够保证配准的精度。

摘要：在许多应用场合成像系统的视场往往取决于图像传感器的分辨率,比如在遥感成像系统中。采用多片图像传感器进行机械拼接可以提高图像传感器的分辨率从而扩大成像系统的视场,然而图像传感器的拼接面临技术难成本高的缺点。设计了一种能够实现扩大视场的光学拼接成像系统。该系统的基本思路就是将像面分割成若干部分,这些子像面的位置彼此之间是分离的,因此成像器件安放的位置也不会冲突。该系统采用了金字塔式的分光棱镜来实现分割像面的目的,分光棱镜置于传统的成像系统靠近像面的位置。分光棱镜会造成中心视场有一定的渐晕现象,为了消除渐晕并保证图像具有高的信噪比,4个图像传感器所接收的子图像彼此之间具有一定的重叠,可以相互补偿。4个子图像经过软件拼接可以得到完整的无缝的大图像,与传统的成像系统相比,该系统视场扩大率约小于2×2倍。

摘要：目前,电荷耦合图像传感器的像面尺寸不足以满足现代空间光学系统的需求,本文采用反射式光学系统拼接的方法来扩大光学系统的视场.针对光学拼接带来的渐晕和使调制传递函数变小的问题,研究了一种带有6个反射面的反射镜光学拼接系统,分析了反射镜拼接系统渐晕的特点,提出采用子子像面间渐晕补偿法消除子像面交界处的渐晕,并对像面边缘的渐晕进行补偿.另外,通过合成点扩散函数法来改善光学拼接系统的调制传递函数,结果表明:合成图像的调制传递函数与子图像的调制传递函数相比,虽然截止频率没有提高,但在同一频率处的值有明显的提高.

摘要：视场角(FOV)和分辨率是头盔显示器(HMD)非常重要的两个参数。但是由于"视场角-分辨率不变量"的存在,限制了单一通道头盔显示器同时实现大视场角和高分辨率的能力,通过拼接的方法可以有效地打破这个限制。利用4个经过精密切割的球面透镜进行拼接,组成双目头盔显示器,每只眼睛各包括两个通道。目镜由两个通道组成,水平视场角为111.4°,竖直最大视场角为90°。在原型机中,用三个6inch(15.24cm)、分辨率为1920pixel×1080pixel的液晶显示屏作为图像源。单目角分辨率达到3.85arcmin。通过3D打印的方式制作了头盔显示器原型机的外部结构。对于拼接系统中的关键问题,如出瞳直径和出瞳距离进行详细讨论。基于这些讨论,在LightTools中对人眼视网膜的光强分布进行仿真。另外,根据镜片设计的畸变数据获得了处理之后的畸变图像。对原型机进行图像显示实验,验证所提方法的可行性。

摘要：基于线阵CCD的图像测量技术是当前工程应用中的一个重要领域,针对当前高精度大动态范围测量和标准线阵CCD测量范围及线阵CCD几何结构之间的矛盾,提出了一种高精度大范围的线阵CCD测量拼接方案。利用半反半透镜平面反射原理设计了双线阵CCD高精度拼接的光学拼接系统的光机结构原理,给出了重叠像元的标定原理,对其标定和拼接误差进行了分析。通过拼接系统的实验室长期实验结果表明:方案拼接简单,实用可靠,系统的整体拼接误差约为0.019mm,且拼接不存在漏缝现象,拼接精度满足高精度测量的要求。拼接方案对高精度、大动态范围CCD测量实际应用有一定的参考意义。

摘要：着重阐述了亚象元线阵 CCD焦平面的光学拼接的原理、拼接的技术要求和方法 ,并对误差进行了详细的分析 .光学拼接具有结构简单。

摘要：采用多片探测器拼接是实现长线阵焦平面的通用方法。反射式光学拼接是焦平面常见的拼接方式之一。对于光学拼接,拼接反射镜几何参数设计不合理会导致定焦平面出现漏缝、杂光、遮挡光路等成像缺陷。反射镜参数计算是光学拼接焦平面设计的核心内容之一。详细介绍了光学拼接焦平面拼接反射镜的参数计算。根据几何光学建立光学拼接成像模型,分别对奇数片探测器和偶数片探测器的拼接反射镜的几何参数进行公式推导,主要包括拼接反射镜的位置、长度、宽度、角度等几何参数的数学表达式。最后将算法公式应用于工程实例,对像方远心和非远心两种典型的光学系统的拼接反射镜参数进行计算,并对两种光学系统拼接反射镜的特点进行了分析。

摘要：光学拼接法可将若干个线阵CCD图像传感器首尾相接拼成一个象元数目很大的CCD探测部件。本文介绍一种立方棱镜分光、机械微调的光学拼接方法的原理,拼接要求,设计特点,以及拼接的结果。

摘要：空间相机广泛采用光学拼接方式扩大幅宽。拼接组件的热变形对探测器图像的配准造成影响。文章通过对空间光学相机拼接组件的光机热分析和试验,得出拼接组件热稳定性对光学拼接焦面图像配准的影响,为空间相机的设计优化提供了依据。文章选择空间相机入轨初期的开始成像时刻和成像12min结束时刻两个工况进行仿真分析和成像试验,发现由于温度分布的变化,拼接组件热变形导致成像开始时刻不同探测器间图像发生约3个像元的错行误差,并在成像结束时刻减小至约2个像元。试验结果表明,拼接组件热稳定性对光学拼接焦面图像配准有显著影响,在空间相机的设计过程中应考虑该因素。

摘要：现有的探测器分片旋转调整偏流角方式虽然能提高偏流角的匹配精度,但会使得焦面上采取光学拼接的探测器所合成图像不连续。针对以上问题,设计了一套基于CMOS图像传感器GMAX3265和FPGA的电子学成像系统,此系统利用CMOS图像传感器开窗模式,实现了相邻探测器所合成图像中非连续部分的裁剪,从而形成了连续的图像条带。首先,对比分析了探测器采取光学拼接时,传统调偏流方法和探测器分片旋转调偏流方法所合成图像的差异;其次,通过几何关系求出被裁减行数并分析了裁剪精度;最后,通过系统总体设计和驱动时序设计完成了这套电子学系统。实验结果表明,相邻探测器旋转角度差为0.1°时,误差像素数与总像素数之比为0.1165%,不会丢失过多的图像细节,提高了图像连续性。