检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2008年第12期16卷 2414-2420页

作者：张葆中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部吉林长春130033

对常用的实数快速傅里叶变换(FFT)算法进行改进,在此基础上提出基于图形处理器(GPU)平台的实数FFT算法。常用的实数FFT算法比传统的复数FFT算法的运算量降低了约40%,文中提出的实数FFT算法的运算量能减少到复数FFT算法的50%。通过对存... 详细信息

对常用的实数快速傅里叶变换(FFT)算法进行改进,在此基础上提出基于图形处理器(GPU)平台的实数FFT算法。常用的实数FFT算法比传统的复数FFT算法的运算量降低了约40%,文中提出的实数FFT算法的运算量能减少到复数FFT算法的50%。通过对存储数据的特殊配置,改进后的实数FFT算法能由一维拓展到二维,并通过调用CUFFT库的一维复数FFT函数,实现实数FFT算法的并行运算。实验中通过维纳滤波算法的应用,对实数FFT算法的精确度及效率进行检验。图像处理效果表明,文中实数FFT算法是正确、可行的,可以帮助维纳滤波算法在19.26ms内恢复一帧2048×2048灰度模糊图像,该速度是在GPU上使用复数FFT维纳滤波的2.34倍,是在CPU上使用实数FFT维纳滤波的37.46倍。实验表明文中算法具有一定的实用价值。

关键词：实数快速傅里叶变换图像恢复图形处理器实时运算

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R-C光学系统的计算机辅助装调

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红外与激光工程 2016年第3期45卷 173-178页

作者：刘波丁亚林贾继强苏东风张雷中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空光学成像与测量技术研究部吉林长春130033

R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指... 详细信息

R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指导装调工作,达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长,达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像,获得的图像图像清晰,层次丰富,验证了装调工作的正确性。

关键词： R-C光学系统计算机辅助装调 Zernike系数波像差

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高马赫飞行器迎风面与攻角对光学窗口周围流场的影响分析

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红外与激光工程 2015年第4期44卷 1267-1272页

作者：王乃祥徐钰蕾史磊程志峰姚园中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部吉林长春130033

为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响。首先,根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而,给出了... 详细信息

为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响。首先,根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而,给出了0°、5°和10°攻角飞行工况;然后,建立了基于Navier-Stokes方程和湍流模型的三种攻角流场分布;最后,对比分析了宽平头体飞行器中三种攻角温度场作用下的光学系统传递函数。结果表明,马赫数场与密度场、温度场与压力场分别具有相似分布形式;相同飞行速度和攻角下,大迎风面的飞行器光学窗口周围温度与压力较小迎风面大;相同飞行器,较大攻角对应较大流场强度,攻角为0°、5°和10°时传递函数分别为0.188,0.097和0.028。此分析结果可为高马赫飞行下光学窗口优化提供一定的理论依据。

关键词：流场分析高马赫光学窗口气动光学

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中波红外成像系统冷反射抑制

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中国光学（中英文） 2023年第6期16卷 1414-1423页

作者：卜和阳虞林瑶田浩南王健中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究一部吉林长春130033

冷反射现象是指在红外热成像系统中制冷探测器通过前面光学表面的反射而探测到的自身的像,冷反射的控制是红外成像系统的重要任务。本文设计了一款采用Cassegrain(卡塞格林)反射结构的制冷型中波红外成像系统,分析了该系统的冷反射现象... 详细信息

冷反射现象是指在红外热成像系统中制冷探测器通过前面光学表面的反射而探测到的自身的像,冷反射的控制是红外成像系统的重要任务。本文设计了一款采用Cassegrain(卡塞格林)反射结构的制冷型中波红外成像系统,分析了该系统的冷反射现象,得到了冷反射现象严重的表面。接着,通过Zemax软件降低这些严重面的冷发射,在控制冷反射的同时兼顾系统传递函数MTF的优化。通过NARCISSUS宏命令(冷反射分析宏命令)、Tracepro建模软件和实际成像图将优化后的中波红外成像系统与冷反射抑制前的系统进行比对。结果显示:探测器像面冷反射引入的等效温差(NITD)由1.0484 K下降到了0.1576 K,同时系统在调焦过程中冷反射斑的能量和尺寸无明显变化,优化后的光学结构有效地控制了系统的冷反射。

关键词：冷反射制冷型中波红外成像系统冷反射引入等效温差

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含先验形状的水平集血管分割方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第8期25卷 1213-1222页

作者：薛维琴周志勇郑健张涛中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学影像室苏州215163 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空测量与成像技术研究部长春130033

针对图像中灰度分布不均匀和弱边缘情况下已有的水平集模型不能正确分割,且现有基于先验形状的水平集模型都要利用大量样本来进行训练的不足,提出一种无需训练的血管先验形状水平集分割方法.首先通过机械应力张量的方法分析Hessian矩阵... 详细信息

针对图像中灰度分布不均匀和弱边缘情况下已有的水平集模型不能正确分割,且现有基于先验形状的水平集模型都要利用大量样本来进行训练的不足,提出一种无需训练的血管先验形状水平集分割方法.首先通过机械应力张量的方法分析Hessian矩阵,并建立血管相似函数;然后根据血管相似函数临界值得到血管的先验形状,并用水平集符号距离隐式表达形状曲线;最后将先验血管形状模型作为约束加入到耦合最小方差和FLUX模型的能量函数中,采用变分水平集法求解能量函数的极值.由于曲线的演化不仅依赖图像的区域信息和梯度信息,还受到血管先验形状的约束,因此该模型不但能精确定位边缘,还能准确地提取出血管.实验结果表明,采用该方法分割严重灰度分布不均匀的血管造影图像,具有准确度好、精度高、鲁棒性好的优点.

关键词：血管分割先验形状灰度分布不均匀水平集各向异性

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医学影像非刚性配准的并行加速及优化

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第4期24卷 485-493页

作者：周志勇薛维琴张涛蒯多杰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空测量与成像技术研究部长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学影像室苏州215163

三次B样条函数拟合小形变需要大量控制点,且非刚性配准的迭代算法和归一化互信息计算量巨大,使得非刚性配准缓慢.为了提高配准速度,提出基于B样条函数的二级并行算法,其中对归一化互信息使用数据并行算法;对梯度下降流使用任务并行算法... 详细信息

三次B样条函数拟合小形变需要大量控制点,且非刚性配准的迭代算法和归一化互信息计算量巨大,使得非刚性配准缓慢.为了提高配准速度,提出基于B样条函数的二级并行算法,其中对归一化互信息使用数据并行算法;对梯度下降流使用任务并行算法,并将数据并行算法嵌入到任务并行算法中.为减少计算量,提出图像多层次局部熵提取自由形变场活动控制点的算法,使活动控制点仅分布于待配准的目标之上,并使用B样条系数的快速算法进一步减少计算量;对由于控制点分布优化造成的各线程块并行计算量不平衡的问题,使用类似于Greedy算法的计算平衡算法使各线程块的计算量均衡.实验结果表明,使用B样条系数快速算法可以减少约50%的B样条系数计算量;与串行算法相比,使用二级并行算法以及控制点分布优化算法可以达到60～80倍的加速效果;比现有的数据并行配准算法可提速约6倍.

关键词：并行算法归一化互信息梯度下降流局部熵

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高空高速航空相机光学窗口的热光学分析

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光学学报 2012年第4期32卷 235-243页

作者：石进峰吴清文张建萍黄勇杨献伟丁亚林中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学研究一部吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室吉林长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部吉林长春130033

分析航空相机光学窗口的热光学特性,选定熔石英作为窗口玻璃的材料,将热流密度加权分配到窗口外表面各个区域,并考虑整个窗口玻璃的辐射来计算其在一个工作循环内的温度分布。高空高速飞行时,气动热使窗口外表面的温度急剧上升,由于熔... 详细信息

分析航空相机光学窗口的热光学特性,选定熔石英作为窗口玻璃的材料,将热流密度加权分配到窗口外表面各个区域,并考虑整个窗口玻璃的辐射来计算其在一个工作循环内的温度分布。高空高速飞行时,气动热使窗口外表面的温度急剧上升,由于熔石英的导热率很小,窗口产生很大的轴向温差,分别取轴向温差55℃,70℃和90℃时的工况计算窗口热变形;光学窗口内、外表面的变形规律为近似球面,计算了其近似曲率半径,计算由面形变化和折射率变化引起的光程差并转化为Zernike多项式;将Zernike多项式系数带入Code V中考核窗口玻璃的光学性能,得到波像差变化量,其像面离焦量为-0.114mm,调制传递函数的下降最大值小于0.01。结果表明,光学窗口满足光学性能的要求。

关键词：光学设计光学窗口热变形 Zernike多项式波像差

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航空双波段相机胶粘主次镜柔性支撑结构设计

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仪器仪表学报 2014年第S1期35卷 77-81页

作者：王乃祥惠守文中国科学院航空光学成像与测量重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部长春130033

主次镜支撑结构设计是航空相机高质量成像的关键技术之一。基于反射镜支撑的刚度和面形精度的分析,对某航空双波段相机主次反射镜柔性结构进行了设计。提出了主镜周边柔性支撑配合胶粘的形式,使得反射镜组件对外部接点可以远离镜面,从... 详细信息

主次镜支撑结构设计是航空相机高质量成像的关键技术之一。基于反射镜支撑的刚度和面形精度的分析,对某航空双波段相机主次反射镜柔性结构进行了设计。提出了主镜周边柔性支撑配合胶粘的形式,使得反射镜组件对外部接点可以远离镜面,从而消除了反射镜安装镜框的装配应力对镜面面形的影响。由有限元分析软件,对主次镜的刚度和面形精度进行了分析,结合分析结果实现了对主次镜的优化,并验证分析了2 g^5 g加速度过载工况下的主次镜面形精度。分析结果表明,主次镜在施加重力和5℃均匀温升综合作用下优化后的面形精度达到PV<λ/10,RMS<λ/40(λ=632.8 nm),主镜组件一阶固有频率为241.7 Hz,均满足设计要求。

关键词：空间相机主镜支撑结构柔性铰链有限元分析

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一种改进的基于自动形态学的端元提取算法

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激光技术 2017年第1期41卷 106-112页

作者：方俊龙郭宝峰沈宏海杨名宇杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部长春130033

自动形态学端元提取(AMEE)算法中的形态学算子在纯像元集中分布的区域无法得到正确的结果。现有膨胀操作在每个结构元素内只能提取一个候选端元,会造成重要像元丢失。为了解决这些问题,采用改进的形态学算子和结构元素对AMEE算法进行了... 详细信息

自动形态学端元提取(AMEE)算法中的形态学算子在纯像元集中分布的区域无法得到正确的结果。现有膨胀操作在每个结构元素内只能提取一个候选端元,会造成重要像元丢失。为了解决这些问题,采用改进的形态学算子和结构元素对AMEE算法进行了改进。首先引入参考光谱向量的概念构建了改进的形态学算子,并给出了形态学离心率指数新的计算方法,然后利用偶数大小、改进的结构元素,从每个结构元素内选出4个候选端元,最后对改进的基于自动形态学的端元提取算法进行了分析和实验验证。结果表明,改进的方法能从纯像元集中分布的区域获得正确的候选端元,并在一定程度上避免膨胀过程中的信息遗失,从而能够有效地提升端元提取的精度和像元解混的效果。

关键词：遥感高光谱图像端元提取形态学

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高马赫航空遥感器光学窗口的光机热分析

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长春理工大学学报（自然科学版） 2014年第3期37卷 5-8页

作者：王乃祥徐钰蕾惠守文李延伟姚园丁亚林中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空成像与测量技术研究部长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室长春130033

为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zern... 详细信息

为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zernike多项式为接口拟合镜面变形,将计算出的Zernike拟合系数带入光学分析软件ZEMAX中进行分析;最后结合某光学系统对比分析了温度场和压力场作用下的光学系统传递函数图。通过对比结果分析可知,高马赫飞行时,窗口玻璃上产生的温度场对光学系统的传递函数的影响比窗口上的压力场大得多。结果表明,高马赫飞行中,窗口玻璃的设计应更多程度的考虑温度影响。此分析可为高马赫工况下光学窗口的设计提供一定参考。

关键词：光学设计光学窗口热变形 Zernike多项式

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