检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年

作者：彭子芊程志远胡佳豪中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室中国科学院大学中国科学院西安空间精密测量重点实验室

针对水下图像由于水体散射和吸收等现象而存在的低信噪比图像退化和色彩偏移等问题，提出了一种基于色彩校正预处理和注意力机制的生成对抗网络模型用于实现水下图像增强。首先在图像预处理方面，为实现水下图像的色彩校正，引入了无监... 详细信息

针对水下图像由于水体散射和吸收等现象而存在的低信噪比图像退化和色彩偏移等问题，提出了一种基于色彩校正预处理和注意力机制的生成对抗网络模型用于实现水下图像增强。首先在图像预处理方面，为实现水下图像的色彩校正，引入了无监督图像色彩增强模块（UCM），对水下数据水下图像增强基准数据集（UIEB）进行预处理增强，以解决色彩偏移问题。其次，在生成对抗网络结构方面，基于通道、空间双注意力模块提取图像特征，提升网络的特征关注度，进而增强图像生成网络对水下图像特征的学习能力。然后在生成对抗网络中使用设计的复合损失函数以提高生成器和判别器的性能。最终通过对水下数据集的训练和测试得到增强图像。与其他常用的水下图像增强算法相比，本方法的模型在主观评价中取得了更优的视觉效果，并且在数据集UIEB的测试集中，在峰值信噪比（PSNR）、结构相似度（SSIM）和水下图像质量指标（UIQM）三种客观指标上对比引用的其他方法中的最优值分别提升了12%,44%和12%。实验结果表明，该模型能够有效校正水下图像的色彩偏差，提升图像质量。

关键词：水下图像增强生成对抗网络卷积神经网络颜色校正损失函数注意力机制

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不同结构地基光电探测系统的杂散光抑制

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红外与激光工程 2015年第3期44卷 917-922页

作者：闫佩佩李刚刘凯姜凯段晶单秋莎中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室陕西西安710119

分析了不同结构形式的地基折反式光电探测系统的杂散光特性,讨论了相应的杂散光抑制方法。针对有无中间像面的光学系统,分别给出了两种不同的杂散光抑制方案,并对其中的长波红外系统进行了自身辐射分析。结果表明:对于无中间像面的折反... 详细信息

分析了不同结构形式的地基折反式光电探测系统的杂散光特性,讨论了相应的杂散光抑制方法。针对有无中间像面的光学系统,分别给出了两种不同的杂散光抑制方案,并对其中的长波红外系统进行了自身辐射分析。结果表明:对于无中间像面的折反系统,外遮光罩可以更好地抑制大离轴角度的杂散光;对于有中间像面的折反系统,采取光阑组合和设置主镜内遮光罩的方式就可以很好地抑制外部杂散光,在满足自身辐射要求的前提下,有效减少因设置外遮光罩而增加的长度和质量,有利于小型化和轻量化。

关键词：折反系统光电探测杂散光分析自身辐射

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基于偏瞳式卡塞格林天线的激光通信光学系统设计

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光学学报 2014年第13期34卷 387-391页

作者：闫佩佩邓小国张恒金梅超中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室陕西西安710119

设计了一种具有高发射和接收效率特性的激光通信光学系统。传统的卡式结构激光通信光学天线由于次镜的遮拦大大降低了发射效率，因此在设计中采用了偏瞳的卡塞格林光学天线，且收发共用，有效地提高了通信终端的发射效率和接收性能。对... 详细信息

设计了一种具有高发射和接收效率特性的激光通信光学系统。传统的卡式结构激光通信光学天线由于次镜的遮拦大大降低了发射效率，因此在设计中采用了偏瞳的卡塞格林光学天线，且收发共用，有效地提高了通信终端的发射效率和接收性能。对光学天线的增益、成像质量和传输效率等系统性能进行了分析，给出了共轴和偏轴情况下的系统收发增益曲线。同时，通过光谱分光的方法实现了通信收发光束、信标收发光束的高效隔离，大大减小了系统的体积和重量，降低了激光通信光学系统的复杂性，具有重要的参考意义和应用价值。

关键词：激光通信光学系统设计偏瞳卡塞格林系统发射增益接收增益

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地表反照光对天基空间目标的成像影响

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物理学报 2015年第16期64卷 459-466页

作者：闫佩佩马彩文折文集中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室西安710119 中国科学院大学北京100049

天基空间目标观测时,在对空间目标的可见光特性提取的过程中,随着其姿态的不断变化,存在太阳光照射不到目标表面、或是在某一特定位置由于目标的强烈反射导致太阳光照度不均匀的情况.针对这些问题,分析了在可见光和近红外波段空间目标... 详细信息

天基空间目标观测时,在对空间目标的可见光特性提取的过程中,随着其姿态的不断变化,存在太阳光照射不到目标表面、或是在某一特定位置由于目标的强烈反射导致太阳光照度不均匀的情况.针对这些问题,分析了在可见光和近红外波段空间目标表面的光照特性,提出了利用地表反照光作为天基空间目标成像辅助照明光源的思想,给出了一种精确的建模方法.基于漫反射模型建立了地表反照光在空间目标表面的照度计算方法,借助satellite tool kit卫星工具软件获取太阳、目标的坐标,省去了以往方法中烦琐的矩阵相乘和坐标转换过程;对任意时刻的地表有效反照区域给出了判断,引入对地球表面进行网格划分的方法,对划分后的每一个面元均匀采样,通过数值积分可计算出整个有效地表反照区域的地表反照辐射.以某天基成像任务中的太阳同步轨道卫星为例,就地表反照光对目标的光照情况进行仿真,计算得出卫星在经过北极上空时可以利用地表反照光作为辅助光源这一重要结论.仿真结果验证了建模方法的正确性.

关键词：空间光学天基成像地表反照光建模与仿真

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基于平面方程旋转变化方法的车载经纬仪测角误差修正

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光学学报 2015年第A01期35卷 172-177页

作者：江波梅超梁元庆姜凯周泗忠中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

车载经纬仪平台的变形和自身不平会导致经纬仪的测角误差变大，为了保证车载经纬仪的测量精度，需要对其测量误差进行修正。采用角度测量仪器可以测量平台与水平面的倾角，在此基础上提出了平面方程旋转变化的方法将测量平台与水平面的... 详细信息

车载经纬仪平台的变形和自身不平会导致经纬仪的测角误差变大，为了保证车载经纬仪的测量精度，需要对其测量误差进行修正。采用角度测量仪器可以测量平台与水平面的倾角，在此基础上提出了平面方程旋转变化的方法将测量平台与水平面的倾角转化为相对于测量坐标系的垂直轴倾斜角和倾斜方位角，并分析了该计算方法对测量中对准误差的影响。分析了综合测角误差与对准误差以及平台倾角的关系，并进行了仿真分析和实验验证。通过分析可知：在载车调平精度300″以内，车载经纬仪综合测角误差小于16″，可实现高精度测量。

关键词：光学测量车载经纬仪误差修正垂直轴倾角测量倾斜方向角测量

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基于陀螺转子的非接触式光电测角方法

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中国激光 2016年第10期43卷 140-146页

作者：王先华贾森高立民肖茂森吴易明中国科学院西安光学精密机械研究所光学定向与测量技术研究室陕西西安710119

提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法,这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息,从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构,并建立三维几何模型,详细... 详细信息

提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法,这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息,从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构,并建立三维几何模型,详细推导了测角方法的角度解算算法,得到了陀螺转子在无偏转、一维偏转及二维偏转三种情况下的偏转角与光电传感器测得的陀螺转子表面图案信息之间的关系曲线或曲面。计算结果表明,两个正交方向的光电传感器共同探测,即可得到陀螺转子的偏转角及偏转方向,其结果唯一,且测角范围大于30°。该测角方法可用于静态测量和高速动态测量。

关键词：测量非接触式测量光电传感器陀螺转子

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P4P法相机姿态标定精度分析

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光学学报 2018年第11期38卷 233-241页

作者：朱帆于芳苏吴易明郝冲中国科学院大学北京100049 中国科学院西安光学精密机械研究所光学定向与测量技术研究室陕西西安710119

为便于在相机标定系统设计前,对标定误差进行预估,分析影响标定误差的因素,指导相机标定系统工程设计,针对P4P相机标定算法,提出新的算法模型。解决原算法中方位角、俯仰角及横滚角各姿态角相互耦合的问题,使姿态角求解仅与相机内参和... 详细信息

为便于在相机标定系统设计前,对标定误差进行预估,分析影响标定误差的因素,指导相机标定系统工程设计,针对P4P相机标定算法,提出新的算法模型。解决原算法中方位角、俯仰角及横滚角各姿态角相互耦合的问题,使姿态角求解仅与相机内参和特征点图像坐标相关。在此基础上,建立误差分析模型,从理论上分析图像定位误差、畸变、主点误差、焦距误差、特征点位置误差对姿态角标定的影响,并进行仿真和实验。实验结果表明,标定精度仿真结果和实验值一致,误差分析模型准确有效。该模型能够指导标定系统工程设计,具有较高的工程应用价值。

关键词：机器视觉摄影测量单目视觉相机标定

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一种基于六次多项式轨迹规划的机械臂避障算法

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西北工业大学学报 2020年第2期38卷 392-400页

作者：马宇豪梁雁冰西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室陕西西安710119 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

针对机械臂避障轨迹规划的一系列需求,提出了一种基于六次多项式轨迹规划的机械臂避障算法。首先,采用六次多项式对机械臂轨迹进行规划。设曲线方程中六次项系数为待定参数,通过调整参数,改变曲线形状,使机械臂绕过障碍物的同时优化轨... 详细信息

针对机械臂避障轨迹规划的一系列需求,提出了一种基于六次多项式轨迹规划的机械臂避障算法。首先,采用六次多项式对机械臂轨迹进行规划。设曲线方程中六次项系数为待定参数,通过调整参数,改变曲线形状,使机械臂绕过障碍物的同时优化轨迹的性能指标,从而将机械臂避障轨迹规划问题转化为约束条件下的多目标优化问题;其次,综合碰撞检测结果、运动学指标,通过加权系数法建立适应度函数;最后,通过遗传算法进行优化,在关节空间中规划出一条无碰撞,同时运动学、轨迹长度、转动角度等要求一起协同优化的理想运动轨迹。此外,通过MATLAB对该算法进行了仿真实验验证,结果表明,该方法能够有效地规划出满足机械臂性能要求的无障碍运动轨迹。

关键词：机械臂避障轨迹规划六次多项式遗传算法

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大口径离轴中波红外连续变焦系统设计

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光子学报 2014年第6期43卷 175-180页

作者：汪大宝姜凯赵士民郝伟江波周泗忠北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室西安710119 中国太原卫星发射中心 030027

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,采用离轴折反射式结构设计了一种大口径长焦距红外连续变焦光学系统.系统分离轴无光焦度和透射式连续变焦两部分,通过光瞳匹配和冷屏匹配将两部分组合起来进行优化,解决了透射式连续变焦系... 详细信息

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,采用离轴折反射式结构设计了一种大口径长焦距红外连续变焦光学系统.系统分离轴无光焦度和透射式连续变焦两部分,通过光瞳匹配和冷屏匹配将两部分组合起来进行优化,解决了透射式连续变焦系统因材料限制不能实现大口径、共轴连续变焦系统短焦遮拦比大和离轴三反变焦系统像面移动的缺陷.系统工作波段为3.7~4.8μm,焦距范围250~2 000mm,变倍比为8×,F数为4,满足100%冷光阑效率.在空间频率16lp/mm处系统的MTF值大于0.5,具有像质好,分辨率高等特点,满足设计要求.

关键词：光学设计中波红外连续变焦成像光学系统离轴大口径无遮拦

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大口径离轴折反式中波红外连续变焦系统设计

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红外与激光工程 2013年第9期42卷 2467-2471页

作者：姜凯周泗忠王艳彬段晶赵睿张恒金中国科学院西安光学精密机械研究所光电测控研究室陕西西安710119 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器，设计了大口径离轴折反式中波红外连续变焦光学焦系统。系统工作波段为3．7～4．8μm，焦距范围250—2000mm，F数为4。光学系统分离轴无光焦度系统和透射式连续变焦系统两部分设计，匹配对... 详细信息

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器，设计了大口径离轴折反式中波红外连续变焦光学焦系统。系统工作波段为3．7～4．8μm，焦距范围250—2000mm，F数为4。光学系统分离轴无光焦度系统和透射式连续变焦系统两部分设计，匹配对接后优化。解决了透射式连续变焦系统因材料限制不能做到大口径、共轴折反式连续变焦系统短焦遮拦比大和离轴三反不能做到100％冷光阑效率的缺陷。满足100％冷光阑效率，在空间频率16lp／mm处系统的MTF值大于0．5，具有像质好，分辨率高等特点，满足设计要求。

关键词：红外变焦系统离轴大口径光学设计

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