Projeto e validação do mecanismo de compensação de deslocamento de imagem do sistema de detecção de imagens de varredura de ampla área

CHEN Xuyang ,  

HE Boxia ,  

ZHONG Shuaijie ,  

XIAO Shijie ,  

LI Yan ,  

摘要

Para o problema do deslocamento dinâmico da imagem introduzido pela rotação periférica no sistema de imagem de varredura de ampla área, foi proposto e implementado um sistema de compensação de deslocamento de imagem baseado em um mecanismo de came canelada. Durante o processo de integração da exposição do sensor, um espelho plano refletor é acionado pelo mecanismo de came canelada e alavanca, introduzindo uma pequena deflexão do eixo visual na direção oposta à direção da varredura, realizando a compensação periódica em tempo real do deslocamento da imagem. Analisando a geração do deslocamento da imagem na imagem de varredura e o princípio da compensação, foram projetados os parâmetros do contorno do mecanismo de compensação de deslocamento de imagem, estabelecido um modelo de mapeamento entre eles e o ângulo de deflexão do eixo visual, projetado o método de correspondência temporal, e verificado o método acima utilizando um dispositivo de detecção de imagens por varredura de ampla área. Os resultados experimentais mostraram que: sob condições de varredura contínua a 10 r/min da plataforma, o CTF longitudinal/transversal das barras do alvo USAF1951 foi restaurado para 73%/86% da imagem estática sob condições de compensação dinâmica do sistema, o SSIM e o PSNR do alvo pontual aumentaram para 0,845 e 15,46 dB em relação à referência estática, e o efeito da imagem do alvo foi basicamente consistente com a imagem estática; para as duas faixas visível e infravermelha, e os dois modos de imagem de obturador rolante e obturador global, as imagens dos alvos de drones foram capturadas com sucesso durante a imagem compensada dinamicamente, sem distorção geométrica nem arrasto dos contornos; a clareza da imagem compensada satisfaz os requisitos de detecção e identificação de alvos de baixa altitude, validando a eficácia da estabilização da imagem deste mecanismo em cenários de varredura de ampla área. Este mecanismo realizou a compensação em tempo real do deslocamento da imagem sob condições de varredura contínua, fornecendo um método confiável e econômico de compensação do deslocamento da imagem para imagens de varredura contínua de ampla área em campos como a defesa em baixa altitude.

关键词

compensação de deslocamento de imagem;imagem de varredura de ampla área;mecanismo de came;detecção de drones

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