摘要：线阵TDI探测器同步脉冲周期与扫描速度不匹配,会降低航空相机总体光学传递函数水平。分析扫描速度偏差与系统调制传递函数间关系,可为扫描系统设计与调试提供有效的评价准则。以某航空相机为例,介绍了线阵TDI探测器扫描成像原理,给出由扫描速度偏差计算系统运动光学传递函数的算法,并通过数值计算方法分析了扫描速度偏差对系统调制传递函数影响。实验结果表明,使用统计方法得到的系统运动调制传递函数计算结果与实际测量结果的误差在5%以内,可有效用于评价扫描速度偏差对运动调制传递函数影响。

摘要：离轴三反射(TMA)系统是基于同轴三反射系统,通过视场离轴及孔径离轴实现无中心遮拦。传统解法需通过三反射镜遮拦比与放大率,来确定同轴结构的间隔等参数,该方法不利于直接限制系统筒长。在传统解法的基础上,提出一种通过给定三个反射镜间隔及三镜到像面距离,确定同轴结构的方法。利用Matlab软件设计程序求解初始参数;利用Zemax光学设计软件进行优化。根据是否有中间像面,分别设计得到焦距为1500 mm,入瞳250 mm的Cook式和Wetherell式离轴三反射系统。结果显示,两种光学系统调制传递函数在50 lp/mm处均大于0.6,点列斑均方根半径小于5μm。该方法直接有效的控制了系统长度,设计结果像质满足要求。

摘要：宽视场高分辨成像在航空侦察、地形测绘和安全监控等领域有广泛的应用。主要从光学设计角度归纳总结了实现宽视场高分辨成像的技术难点,阐述了透镜系统的比例法则。将比例法则推广到计算成像领域,证明计算成像的方法可以在更小的相机尺寸时获得更高的分辨率。在此基础上,重点阐述了一种可行的宽视场高分辨成像的实现途径:同心多尺度光学系统的设计方法。介绍了当前研制成功的基于同心多尺度理论的宽幅相机,并对它们的性能进行了分析比较,讨论了同心多尺度相机面临的技术挑战。

摘要：为了解决红外弱小目标精确自适应检测的问题,本文提出了一种基于Canny算法、top-hat算法和中值滤波算法结合的红外弱小目标检测方法。该方法不同于传统的Canny弱小目标检测方法,本方法先选定合适的窗口对图像进行中值滤波处理,在去除噪声的同时有效保持图像的边缘信息;再用形态学处理中的top-hat算法抑制复杂背景,去除云层;最后使用自适应Canny算法提取红外小目标的边缘信息精确定位目标的位置。实验结果证明了该方法的有效性和优越性,本文设计的组合算法能够精确定位小目标的位置,信噪比增益达到10倍以上,排除噪声以及云层的干扰作用较强,具有一定的自适应性。

摘要：针对传统检焦法复杂度高、稳定性差等问题,提出一种基于图像处理的自准直检焦方法。通过自准直法与图像处理相结合的方法来提高检焦系统的适应性与检焦精度;利用系统离焦距离增大引起成像分辨率降低特性,设计空间频率连续变化的辐射状靶标,避免靶标在系统离焦后对比度变化小的问题。仿真实验选用清晰度评价函数算子计算不同靶标离焦序列图的特征值曲线,结果表明辐射状靶标特征值曲线的灵敏度、无偏性、单峰性均优于Lena图和光栅靶标,且本文检焦法比传统自准直检焦法的检焦精度提高了约19.6%,满足光学系统对离焦量允许值的要求。

摘要：为便于工业应用,设计了具有人机交互界面的步进电机控制器。该控制器具有独立的编程指令。用户可通过PC机运行的程序编译软件完成应用程序的编写、自定义图像的选取及寄存器参数的设置。程序编译软件将上述信息通过串行总线传送给步进电机控制器,并保存在非易失性存储器中。步进电机控制器读取、解译并执行应用程序。该系统中配置有液晶显示器,实时显示操作信息;同时配有键盘,便于用户在工业现场修改应用程序或寄存器参数。整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3核ARM芯片为核心,对系统指令、人机交互键盘、非易失性存储及LCD显示模块的设计进行了详细分析,并给出了系统设计显示结果。结果显示:LCD显示信息与用户按键命令同步,非易失性模块数据存储可靠,系统运行结果良好。

摘要：目前高端手机摄像头均为MIPI接口,该接口信号不能直接通过FPGA或DSP采集。但随着仪器设备的小型化趋势和手机摄像头性能的不断提高,使得在某些军事、工业设备上使用手机摄像头成为重要的方案之一。为了让手机摄像头在上述领域使用,本文设计了一种可以接收并处理MIPI信号的通用MIPI-PHY。选择适合的FPGA,设计电气匹配和管脚约束来采集专用电平的信号;再根据信号协议,将混叠了各种信息的MIPI信号进行处理,分离出行、场同步信号,进行时序整合;根据整合后的信息将图像信号解码成通用的LVCMOS信号并进行成像实验。在帧频为22fps、像素分辨率3 264×2 448时成像质量高、无畸变、长时间连续成像无丢帧现象,证明了该设计的可靠性和稳定性。同时程序可移植性强、输出为并行信号,满足开发人员的使用要求,已应用到某些具体项目中。

摘要：为了满足多个设备实时处理传输高速图像数据的需求,介绍了利用Virtex-6FPGA设计实现高速实时多端口图像处理系统的原理和方法。通过Chipscope工具采样输入输出数据,验证了系统的可行性和可靠性,并分析计算出系统速率和其他主要时间参数。实现了相机采集、PCIe输入输出以及DVI输出等功能,实验结果显示高速实时多端口图像处理系统具有集成度高、传输带宽高、功耗低等优点。在实时图像处理领域具有很高的实用价值。

摘要：文章提出一种胶片注释方法,利用OLED器件将胶片相机曝光时刻的注释信息(包括飞机、相机以及环境信息等)显示出来,并通过物象共轭光学系统将注释信息成像在胶片上。工程应用表明,采用该注释方法设计的注释器件使得胶片图像有了注释信息,为胶片图像的后续处理与分析提供了必要的分析数据,提高了图像处理和分析的效率,并且有利于胶片图像的判读、分类和管理。

摘要：相比于阴极射线管投影和液晶显示技术,基于数字微镜器件(DMD)的显示系统有其自身的优势,对DMD在视频显示应用中的灰度调制、颜色控制及其显示性能进行了深入研究。在简要介绍DLP Discovery4100组件工作原理及空间灰度调制法和时间灰度调制法的基础上,给出了基于时间灰度调制的彩色视频颜色控制方法:将帧周期均分为R、G、B三个时间段,在每个时间段依据相应颜色分量灰度值控制DMD微镜在各个位时间的状态。以DLP Discovery4100DMD组件为例,深入分析了基于DMD的视频显示系统所能实现的灰度级与帧频、DMD类型的关系。分析结果显示:在实现相同灰度级时,三DMD彩色视频显示系统能够达到的最大帧频与灰度视频显示系统相同,而单DMD、双DMD彩色视频显示系统能够达到的帧频约为灰度视频显示系统的1/2、1/3。分析结果为视频显示系统设计提供了理论依据。