摘要：设计了一种基于512×8元双波段TDI红外焦平面探测器的低噪声实时成像数据采集系统。根据器件内部的电路结构以及输出模拟信号的特点,设计了一种由偏置电压、驱动电路、模数转换电路和数字信号处理模块等组成的低噪声采集电路。经噪声测试可知,在26℃的室温下,电路噪声为0.02~0.18 mV;当积分时间为300μs时,短波红外和中波红外探测器各个像元的噪声电压分别为2.5~4.5 mV和8~10 mV,其各个像元的信噪比分别为52~57 dB和43~48 dB。结果表明,该系统具有良好的噪声特性,可以满足实际的工程应用需求。

摘要：随着信号处理算法的发展,人们对航天用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)提出了算法可更新的需求。而传统的固定算法模式已经无法满足要求,所以星上FPGA在轨可重构设计成为了解决这一问题的关键。提出了一种基于星地链路的FPGA在轨可重构设计方案。通过星地链路上载配置数据并将其存入电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)内,然后利用反熔丝器件对FPGA进行大规模算法重配置操作。这项设计方案已经通过了相关验证,同时也提升了星载FPGA的灵活性。

摘要：针对地球环境遥感的大视场和宽光谱的应用需求,在同轴三反光学系统的基础上,通过视场离轴实现了无中心遮拦,并设计了一种焦距为120 mm、F数为3.5、工作波长为0.4~1.65μm、像元尺寸为7.5μm以及采用Cook三片式结构的光学系统。在没有使用自由曲面的情况下,实现了30°×4°的大视场。其中,主镜为六次双曲面,次镜为二次扁椭圆面,三镜为四次扁椭圆面。在全视场范围内,该系统在奈奎斯特频率处的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)大于0.6,接近衍射极限。其弥散斑直径的均方根值小于探测器的像元尺寸,畸变小于2.5%,说明本文系统具有优良的成像性能。

摘要：提出了一种高速红外视频采集系统,重点介绍了系统关键模块——PCI--E采集卡的设计与实现。采集卡主要基于Kintex7系列现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的硬件结构,利用Aurora核与Xilinx 7系列PCI--E核成功地将高速光纤传输以及PCI--E技术应用于此系统。实验结果表明,这种高速红外视频采集系统可以稳定、可靠地长时间工作,非常适用于高帧频大面阵红外视频的实时采集、显示与存储。

摘要：提出了一种基于深度学习的语义分割网络。该网络通过多孔卷积设计了一个能提取图像多尺度信息的空间金字塔模块,并通过大量实验探索了空间金字塔模块中多孔采样率和多尺度分支对于网络场景解析能力的影响。讨论了网络训练中不同超参数对于网络性能的影响。在SUN RGB-D数据集上的测试结果显示,与其它state-of-the-art的语义分割网络相比,本文设计的网络性能突出。最后,还对基于红外图像的语义分割进行了初步探索。

摘要：基于CCD47-20和CCD55-30探测器设计了一种4路探测器成像电路。由于积分时间长,该系统可以在弱光条件下实现高灵敏度成像。建立了探测器的驱动电路模型,分析了CCD探测器对驱动的要求,以选择合适的驱动芯片;在分析探测器噪声特性的基础上,通过相关双采样法和合理的滤波器设置抑制了电路噪声。针对4路探测器信号处理电路之间的串扰问题进行了分析和对比,为合理的PCB布局布线提供了参考。该成像电路与商用镜头搭配使用后已成功获取了微光条件下的低噪声外景图像。

摘要：设计和搭建了一个无线光传输系统。针对系统接收机的稳定性和信噪比要求,详细推导和分析了接收机的光电二极管特性、电路的稳定性和带宽、接收机的噪声和信噪比。详细分析了接收机中噪声的来源,给出了其影响因素及其计算方法,并参考实验器件参数实现了定量计算。在LTspice--IV上对光电二极管前置放大电路进行了建模和仿真,分析了其信号增益和噪声特性,其结果与理论分析接近。对系统进行了1MHz方波传输实验测试,在接收端能得到较好的方波信号,能为后续的信号处理模块提供稳定可靠的前级信号。

摘要：为了实现高灵敏度紫外探测,基于600×500元紫外电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)图像传感器,创新性地运用软件开窗技术设计了一种基于数字时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)的紫外成像系统。具体分析了成像系统的噪声来源以及TDI阶数M对成像系统信噪比的影响,并从理论上分析了采用M阶数字TDI技术对成像系统信噪比的影响。然后详细介绍了在FPGA内部实现数字TDI算法的情况,并给出了数据采集系统中的上位机交互流程。实验结果表明,基于数字TDI技术的紫外成像系统可以获得较高的图像对比度和信噪比以及优良的成像质量。

摘要：作为近年来偏振探测技术研究的新热点,焦平面分割型偏振探测器在增强目标与背景对比度和伪装目标识别方面具有明显效果。基于线列短波红外微偏振探测器,设计了一种以Jetson TX1为处理核心的成像系统。该系统主要包括控制模块和处理模块。其中,控制模块由探测器驱动板和FPGA控制板构成,用于实现探测器信号AD转换和图像信号usb传输等;处理模块采用Jetson TX1平台,用于实现图像信号usb接收、积分时间调节、非均匀性校正、偏振度计算以及GPU并行算法。开展了目标场景红外与偏振成像实验,获得了分辨率为500×268的红外图像和红外偏振图像。

摘要：遥感影像的预处理工作是遥感数据应用的基础。去除云雾是影像预处理工作的重要组成部分。针对遥感影像雾霾浓度分布不均匀的问题,提出一种改进的暗通道遥感影像去雾方法。以"高分一号"(GF-1)卫星为例,根据影像灰度图中的灰度值对影像雾霾浓度区域进行划分,对每个区域中暗原色值的获取方式进行改进,使用导向滤波优化大气传输率,以归一化植被指数(NDVI)为基础,设计用于评价影像去雾质量的定量指标。结果表明:所提出的方法能明显去除雾霾干扰,有效改善卫星影像数据的视觉效果,增强影像细节。该方法去雾处理后的遥感数据能应用于定量遥感,提高遥感影像的可用性及有效性。