広域走査イメージングシステムにおける周方向回転によって生じる動的画像ずれ問題に対し、溝付きカム機構に基づく画像ずれ補償システムを提案・実装した。センサー露光積分過程中に、溝付きカム-リンク機構で平面反射鏡を駆動し、走査方向と逆方向に視軸の微偏向を導入することで、画像ずれを周期的にリアルタイム補償する。走査イメージングにおける画像ずれの発生およびその補償原理を分析し、画像ずれ補償機構の輪郭パラメータを設計し、視軸偏向角とのマッピングモデルを構築し、タイミングマッチング手法を設計し、広域走査イメージング検出装置を用いて上述の手法を検証した。実験結果は、プラットフォーム10 r/minの連続回転走査条件下で、システム動的補償画像条件においてUSAF1951ターゲット縞の縦方向/横方向CTFが静止画像の73%/86%に回復し、点ターゲットの静止基準と比較したSSIMおよびPSNRがそれぞれ0.845および15.46 dBに向上し、静止画像のターゲット画像効果とほぼ同等であることを示した；可視光および赤外の2波長帯、ローリングシャッターおよびグローバルシャッターの2つのイメージングモードに対して、動的補償画像時に幾何学的歪みなく、輪郭が鮮明で残像のない無人機ターゲット画像を正常に取得した；補償後の画像鮮明度は低高度目標の探知および識別の要求に応え、本機構の広域走査シーンでの画像安定化有効性を検証した。本補償機構は連続走査条件下におけるリアルタイム画像ずれ補償を実現し、低高度防御など分野での広域連続走査イメージングに対して信頼性かつ経済的な画像ずれ補償手法を提供した。

画像ずれ補償;広域走査イメージング;カム機構;無人機探知