电视跟踪系统脱靶量动态滞后误差的修正

解决了电视跟踪系统脱靶量动态滞后误差修正中传统方法精度低、无法有效抑制随机误差的问题。分析指出目标在摄像机靶面上的成像点运动为机动,且认为机动加速度服从修正瑞利分布,采用了基于机动目标当前统计模型的自适应卡尔曼滤波算法进行误差修正。仿真结果表明,该算法较传统方法不但补偿精度高且极大抑制了随机误差。     

使用幸运成像技术恢复地基大口径望远镜图像

开发了一套地基大口径望远镜上的幸运成像系统,以完成对空间目标图像的恢复。系统由5部分组成:预处理、帧选择、图像配准、图像重建和图像增强。对于点目标图像,系统使用斯特列尔比做为像质评价函数,配准算法使用最亮点匹配或质心匹配;对于扩展目标图像,系统采用Fisher信息值或SOBEL算子函数进行像质评价,图像配准采用基于GPU的傅里叶-梅林变换及SIFT匹配算法。用户还可以根据目标图像的特点手动选定图像,并选择合适的配准算法。该幸运成像系统已经成功地应用在1.23 m望远镜的成像探测中,并取得了较为理想的实验结果,成功地获取了月表、木星等空间目标的清晰图像。实验结果表明,该幸运成像系统可以显著地提高通过大气湍流的成像分辨率。     

基于敦煌壁画的国潮女装设计应用研究——以九色鹿图案为例

敦煌壁画是中国优秀的传统文化,敦煌壁画的内容众多且涵义丰富,具有繁多的人物形象和多样化的艺术风格.基于国潮女装的设计,借鉴中国优秀传统文化元素,以九色鹿图案为例,加以创新,探索其在国潮女装设计中的表现方法.     

相位差异法目标函数的并行化改造

考虑自适应光学波前探测技术利用相位差异法来估算波前相位畸变和恢复图像时运算量较大,难以用软件在PC平台上实现,而使用数字信号处理(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)搭建计算平台虽然可使运算并行化从而缩短运算时间,但其目标函数结构复杂,因此,本文利用泽尼克多项式的性质,提出了一种相位差异目标函数的改造方法.给出了改造后的目标函数计算公式和梯度计算公式,使相位差异法在每次计算目标函数时只进行多项式运算,从而不仅方便了用DSP和FPGA的硬件实现,也充分利用了硬件处理的并行性.设计了仿真实验和室内实际光路实验,分别以分辨率板和光纤光束为例对模拟图像和实际采集图像进行了恢复.实验结果表明,改造后的相位差异法仍具备较好的图像恢复能力,光纤光束成像分辨率显著提高,颗粒间轮廓清晰可见.     

采用波前测量图像恢复技术的误差分析

与自适应成像相比,基于波前测量的图像恢复方法避开了复杂的变形镜制造和控制技术,是一种低成本、性价比高的克服大气湍流、获取清晰图像的技术.利用测量得到的波前瞬时光学传递函数和退化的短曝光目标图像数据进行解卷积运算,得到理想清晰的目标图像.波前探测器的测量误差和波前重构误差是影响图像恢复效果的关键因素,利用傅里叶光学和夏克...     

基于功率谱的TMT三镜非相关子孔径拼接

为了更好的评价30米望远镜(TMT)三镜面形,给三镜的光学加工、支撑结构、系统集成提供更有效的检测结果,针对TMT三镜为椭圆形平面反射镜(3.594 m×2.536 m)的特点,提出了一种基于功率谱(PSD)的子孔径拼接方法。为了充分验证该方法的正确性与可行性,首先从理论上分析了该方法的估计质量,证明了该方法的理论正确性;然后利用长春光机已经研制成功的Φ1.23 m口径反射镜的面形数据,应用该方法进行了相关分析与验证,证明了该方法的实际可行性;最后将该方法应用于TMT三镜的仿真数据,得到了TMT三镜面形的频域特性。采用这种基于功率谱的非相关子孔径拼接方法,可对大口径平面镜(TMT三镜)以及其他类似大口径反射镜提供全口径、频域中的定量评价,为大口径反射镜的加工、支撑、集成提供更充足的技术指导。     

Space moving target detection using time domain feature

The traditional space target detection methods mainly use the spatial characteristics of the star map to detect the targets, which can not make full use of the time domain information. This paper presents a new space moving target detection method based on time domain features. We firstly construct the time spectral data of star map, then analyze the time domain features of the main objects (target, stars and the background) in star maps, finally detect the moving targets using single pulse feature of the time domain signal. The real star map target detection experimental results show that the proposed method can effectively detect the trajectory of moving targets in the star map sequence, and the detection probability achieves 99% when the false alarm rate is about 8×10-5, which outperforms those of compared algorithms.     

预测滤波技术在光电经纬仪中的应用仿真

针对光电经纬仪的电视跟踪系统脱靶量动态滞后问题,引入了预测滤波技术,分析指出经纬仪跟踪的目标在摄像机靶面上的成像点运动为机动,且认为机动加速度服从修正瑞利分布,采用基于机动目标“当前”统计模型的自适应卡尔曼滤波算法进行误差动态补偿,仿真结果表明,该算法较传统方法不但补偿精度高且极大抑制了随机误差。     

复合磁种混凝与磁混凝处理黑臭水体效能比较

在制备和表征纳米Fe₃O₄-沸石复合磁种的基础上,系统比较了混凝、磁混凝和复合磁种混凝三种工艺对黑臭水体的处理效能。结果表明,复合磁种中铁元素含量约为20.0%,沸石的骨架结构和成分未被改变。聚合氯化铝(PAC)和磁种投加量分别为60 mg/L和1～2 g/L时,磁混凝和复合磁种混凝可获得较优的黑臭水体处理效果。磁混凝可强化混凝效果,提高对浊度、TP和COD的去除率,但无法有效去除氨氮;复合磁种混凝可有效去除水中氨氮,全面提升出水水质。黑臭水体中的污染物主要以溶解态形式存在,混凝和磁混凝不能有效去除溶解性污染物,因此对氨氮和COD的去除效果较差;但可通过化学除磷获得较高的TP去除率。复合磁种混凝可利用沸石的离子交换和吸附作用强化对溶解性污染物的去除,获得较好的氨氮和COD去除效果;同时,还可利用负载的纳米Fe₃O₄实现极限除磷。     

基于实时波前信息的图像复原

提出了一种基于PIX总线的千单元可扩展波前探测图像恢复技术.采用波前探测与图像恢复相结合的方式来克服大气扰动和系统像差对图像分辨率的影响,满足大型地基望远镜高分辨率成像的需求.首先利用波前探测的方法得到波前相位畸变量,再由此恢复退化图像.其核心部件-波前处理器则采用波前处理主板和可扩展的波前处理子板相结合的方式来满足不同光学系统对波前处理规模的需求,波前空间采样散可扩展至千单元数量级.系统在室内进行了激光光源图像恢复实验,使激光光源的能量集中度提高50％左右;在室外对恒星和0.6″的双星图像进行了恢复,其半高全宽下降了约80％.系统采用大规模现场可编程门阵列(FPGA)作为波前处理的核心器件,实现了波前探测的实时处理和透过大气成像的退化图像的高分辨率图像恢复.