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最新刊期
2010 年 第 9 期
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利用光纤偏振分束器和保偏光纤的传感解调系统
摘要：提出了一种利用光纤偏振分束器(PBS)和保偏光纤(PMF)中偏振模间干涉原理实现光纤布拉格光栅波长解调的方案,以提高光纤光栅传感解调系统的解调精度和稳定性。运用矩阵光学原理建立了数学分析模型,由此给出了系统输出信号与光纤光栅布拉格波长之间的关系。通过仿真分析,研究了保偏光纤长度、输入光相对于保偏光纤主轴的偏振角度和光纤偏振分束器主轴方位对系统输出信号的影响,明确提出了提高系统灵敏度的方法。根据设计方案搭建了实验系统,并进行了实验验证。结果表明:该设计方案可行,系统的波长分辨率<1 pm,测量精度<1 pm,温度可测量范围为90 ℃。该系统测量精度高,其稳定性优于利用M-Z型干涉仪的解调装置。关键词：光纤光栅;传感解调;保偏光纤;偏振分束器- 82
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发布时间：2020-08-12 -
大曲率弧矢弯曲复合晶体的研制
摘要：为提升国家同步辐射实验室X射线吸收精细结构(NSRL-XAFS)的光束线性能,提出将现有双平面晶单色器改造成弧矢聚焦双晶单色器的思想。采取将晶体与钛合金复合的工艺,实现了晶体的大曲率弹性弯曲,并将其用作弧矢聚焦晶体单色器中第二晶体的成像元件。鉴于NSRL-XAFS实验的光学要求,设计制作了复合晶体试验模型,通过有限元分析计算和长程面形仪实际测量得到了不同弯曲半径下晶体的面形精度,并用激光模拟其聚焦性能。结果表明,在缩放比为1/3时,样品上的成像束斑水平尺度(FWHM)由43 mm(无聚焦)缩小到3 mm,光子密度提高了近一个量级。这些结果满足NSRL在现有光源条件下提升XAFS数据采集质量的要求。关键词：复合晶体;弧矢聚焦;面型误差;弯曲;衍射- 63
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发布时间：2020-08-12 -
激光告警内场仿真试验系统的设计
摘要：针对内场仿真试验系统的研制,讨论了激光告警内场仿真试验的实现方法及关键技术。通过对外场试验环境进行等效模拟,在内场构造了一个对激光告警装备进行检测的仿真试验系统。首先,介绍了仿真试验系统的设备组成;然后,以内场激光编码识别能力测试为例,对以激光漫反射信号方式进行激光告警试验的方法进行探讨,并对完成激光告警内场仿真试验所需的激光能量等效计算、漫反射屏的位置标定以及漫反射屏最低入射能量分析等关键技术进行详细阐述;最后,使用单脉冲能量10 mJ的激光信号源,以漫反射方式进行了激光编码识别能力测试,结果表明探测概率达到100%,证明了本文试验方法的可行性。关键词：激光告警;光电对抗;仿真试验- 84
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发布时间：2020-08-12 -
大口径积分球方向辐射特性自动测试系统
摘要：研制了一套全自动测量系统,快速、高精度地检测了大口径积分球的方向辐射特性。该测量系统由扫描机构、陷阱探测器和总控系统组成,总控系统控制安装有陷阱探测器的扫描机构按设定的位置进行位移,并控制数据采集器进行数据采集,最后完成数据显示、分析及保存。该系统面均匀性扫描范围为1 m×1 m,角度特性扫描范围为±60°。利用该测量系统对自行研制的2.5 m直径积分球进行了测量,实现了全自动控制,证实了该测量系统测量速度快,测量精度高,得到该积分球的面均匀性为0.19％,在±45°范围内朗伯最大偏移为1.03%,水平方向角度特性为0.010 3,垂直方向角度特性为0.006 8。该系统已成功用于国内多个大口径积分球的测量,获得了满意的测试结果。关键词：大口径积分球;方向辐射特性- 79
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发布时间：2020-08-12 -
高功率半导体激光器列阵封装引入应变的测量
摘要：考虑高功率半导体激光器列阵在封装过程中引入的封装应变会影响激光器的功率、波长和可靠性,对激光器封装应变的测量进行了研究。基于激光器输出光的偏振度变化可反映激光器有源区中量子阱的带隙变化,采用电致发光谱法推导了高功率半导体激光器输出的偏振度值与有源区应变值的关系。对800 nm GaAsP/GaInP高功率半导体激光器列阵有源区的应变进行了测量,测量结果与有限元模拟计算结果吻合较好。与理论计算出的有源区固有应变的对比结果显示,激光器芯片在封装过程中受到铜热沉的压缩,会将封装应变引入到有源区中,并且激光器中间的封装应变大于边缘的封装应变。另外,激光器有源区的应变起伏比较明显,认为这是由于采用电镀方法制备的铟焊接层中存在缺陷。测量得到的最大封装应变为1.370×10-3,缺陷密度为40.8%。得到的结果表明,激光器偏振度的测量能够正确反映激光器的缺陷和封装应变值,进而可以有效衡量激光器封装质量的好坏。关键词：半导体激光器;应变测量;偏振度;封装;缺陷- 62
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发布时间：2020-08-12 -
反射温度补偿法及其实验验证
摘要：为补偿环境辐射对红外测温的影响,根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,提出了反射温度补偿法。介绍了该方法的原理,给出了该补偿方法的理论计算公式。相关实验显示,在被测物体周围存在高温物体的情况下,采用提出的反射温度补偿法可补偿高温物体的反射能量。红外反射镜的选取与被测物体的表面状况有关,若被测物体可视为朗伯体,则可选铝箔为红外反射镜;若被测物体为非朗伯体,则需选用与被测物体表面结构相似的材料为红外反射镜。经过反射温度补偿,能较为准确地得到朗伯体的表面温度,误差可控制在2%以内;该方法亦能够较大地提高对非朗伯体的测温精度,其误差不超过5%。这些结果表明该方法简单易行,精度较高,适用于大部分的红外热像仪。关键词：红外测温;红外热像仪;反射温度补偿法;朗伯体;非朗伯体- 62
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非连续线性啁啾取样布拉格光栅型多信道光纤滤波器的设计
摘要：介绍了一种基于取样布拉格光纤光栅获得多信道光纤滤波器的方法。通过设计一种非连续阶梯型啁啾取样的布拉格光栅结构,可以分别实现单个信道宽度为50,100和200 GHz的光纤滤波器。光纤滤波器的每个信道的宽度几乎完全相同,具有平顶、峭沿和高透射率特点,相邻信道间隔离深度超过28 dB,平均插入损失不超过0.1 dB,3 dB带宽内相位响应起伏在5~30 ps。利用介绍的方法制作具有相应非连续线性啁啾系数的全息相位掩模板,易于制作,成本低,重复性好。通过改变相应的光纤光栅参数,可以实现不同信道宽度的,性能稳定、可重复性高的光纤滤波器,在高速光通信系统以及光互连中有着非常好的应用前景。关键词：光纤滤波器;传输矩阵法;非连续啁啾;密集波分复用;取样布拉格光栅- 56
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发布时间：2020-08-12 -
FY-3A中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标
摘要：FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐射响应差异条纹;然后,利用各探元与基准探元光谱响应对不同温度黑体光谱辐亮度建立比值关系,基于其随着辐亮度呈非线性变化的关系,对逐探元定标后图像进行探元光谱差异的辐亮度归一化补偿,从辐射机理上最大限度地消除图像条纹,实现了多探元观测目标辐射信号的光谱响应差异归一化。为了验证MERSI红外通道辐射定标精度,文中还利用同时过星下点观测(SNO)交叉定标方法,将MERSI定标结果与美国Terra中分辨率成像光谱仪(MODIS)定标结果进行比对,结果显示,相对于后者,MERSI的红外通道亮温高1 K左右,认为这可能与两者的通道带宽不同有关。关键词：中分辨率光谱成像仪;热红外通道;多元辐射定标;光谱差异补偿- 100
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高陡度保形光学镜面的坐标测量
摘要：针对高陡度保形光学镜面的检测,提出了基于多段拼接的光学镜面坐标测量方法。该方法将保形光学镜面轮廓的测量分割为具有一定重叠区域的数段较短的面形轮廓的测量,通过测量系统与被测工件之间的相对旋转与平移运动调整被测工件的姿态实现分段轮廓的测量。然后使用拼接算法将各段面形轮廓拼接起来,重构出被测工件的面形误差。建立了该坐标测量法的数学模型,提出了基于最小二乘的迭代拼接算法,并在Matlab下对测量算法进行了仿真。开发了高精度的测量试验系统并分别在VC与Matlab下编写了测控软件与数据分析软件。对一口径为120 mm,长径比为1.2的椭球形保形头罩进行了实测试验。仿真与测量试验表明,上述方法能够高精度地重构出面形轮廓,方法简单,实用。关键词：坐标测量;保形光学;轮廓拼接;轮廓测量;迭代算法- 83
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发布时间：2020-08-12 -
中阶梯光栅光谱仪的光学设计
摘要：为了在更宽波段范围内获得较高的分辨率,实现全谱直读,对中阶梯光栅光谱仪进行了研究。简述了中阶梯光栅及中阶梯光栅光谱仪的基本原理,分析并比较了这种光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。利用光学成像原理与消像差理论设计了Czerney-Turner结构形式的中型高分辨率中阶梯光栅光谱仪原理样机的光学系统。该光学系统工作在原子谱线最为密集的200~500 nm波长处;为简化计算,在设计中消除了350 nm波长的所有像差;光线对中阶梯光栅在准Littrow条件下入射,以获得高衍射效率;使用折反射棱镜作为交叉色散元件来分离重叠的级次,在CCD探测器上获得了二维光谱面。该光学系统有较好的平场特性及点对点成像能力,在整个工作波长分辨率可达到2 000~15 000,满足设计要求。该仪器可用于原子发射和吸收光谱的研究工作,通过替换不同的探测器及增加外围电路与软件平台,仪器的工作性能可进一步提高。关键词：中阶梯光栅光谱仪;中阶梯光栅;光学设计;交叉色散- 100
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发布时间：2020-08-12 -
用动态光散射现代谱估计法测量纳米颗粒
摘要：为了解决目前动态光散射软件信号分析法采用的自相关和功率谱估计存在分辨率和方差较低,以及能谱泄漏问题,提出了基于现代功率谱估计的动态光散射信号分析法。对该系统所采用的现代功率谱估计算法和测量系统进行了研究。首先,介绍了动态光散射测量法涉及的光子相关光谱理论和散射光谱估计理论。接着,描述了基于现代功率谱估计的动态散射光谱法,特别是其中阶数p的计算方法。然后,介绍了测量系统,包括硬件部分的光学系统和信号采集处理系统,软件部分的系统开发流程。最后,对粒径分别为30、50、100 nm的乳胶球标准颗粒溶液(透光率为96%)进行了实验。实验结果表明:现代谱估计分析法的测量均值误差和重复性误差的平均值分别为1.88%和1.62%,满足国标要求的均值误差和重复性误差<2%。关键词：颗粒测量;动态光散射;现代功率谱估计;自相关函数- 59
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用于强反射表面形貌测量的投影栅相位法
摘要：为了实现强反射表面三维形貌的光学非接触测量,提出一种改进的投影栅相位法。分析了强反射表面的反射光特点及其对相位解算的影响,指出了反射光亮度范围与相机动态范围的不一致是导致传统投影栅相位法测量失效的主要原因;提出了亮暗条纹投射、多曝光时间采集图像和图像合成等技术,使相机亮度测量范围与强反射表面的反射光亮度范围相一致,并分析了此方法的可行性和适应范围。最后,给出了改进投影栅相位法的条纹投射与图像采集步骤。实验结果表明,改进的投影栅相位法克服了强反射表面引起的条纹图像饱和或过暗问题,能够成功测量出99.6%以上的三维点云,有效解决了测量点云缺失问题,能够实现强反射表面三维形貌光学非接触测量。关键词：强反射表面;投影栅相位法;三维形貌测量- 104
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发布时间：2020-08-12
现代应用光学
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基于中心复合设计的空间相机热计算参数修正
摘要：为了提高空间相机热分析计算的准确度,提出了一种基于中心复合设计的热计算参数修正方法。介绍了中心复合设计方法,对空间相机次镜及遮光罩加热区对次镜的加热效果进行了试验,并根据试验建立了有限元模型。利用中心复合设计法设计了热计算参数,将设计的参数作为不同的工况代入到有限元模型中进行计算,根据计算结果拟合出次镜最高温度、自然对流换热系数和接触传热系数的回归方程,并根据试验结果通过求解回归方程得到最终的热计算参数。最后,将求解后的参数代入到有限元模型中重新进行计算。结果表明,参数修正后的结果与试验结果一致性较好,计算和试验的相对误差为2%,该方法同样适用于其它相机的热计算参数修正。关键词：空间光学;空间相机;热分析;参数修正;中心复合设计- 41
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发布时间：2020-08-12 -
微小卫星用陶瓷轴承脂润滑姿控飞轮的性能试验
摘要：为解决微小卫星姿态控制执行元件—姿控飞轮的轻量化、高效支撑及润滑问题,提出了应用脂润滑陶瓷轴承为微小卫星姿控飞轮提供支撑和润滑的方法。试验研究了陶瓷轴承脂润滑姿控飞轮的启动、摩擦功耗、温度特性、抗振动性能及寿命特性,试验结果显示:与同型号钢制球轴承相比,陶瓷球轴承在静态摩擦力矩及功耗方面性能更优良,可以有效减小姿控飞轮的启动电流和摩擦功耗。陶瓷轴承脂润滑姿控飞轮在-30~50 ℃具有良好的启动性能,低于卫星最低工作温度20 ℃时仍能保持良好的启动特性,无冷焊问题,完全满足卫星发射时抵抗振动的要求。振动试验后的姿控飞轮在4年的地面真空试验中功耗电流变化率在有真空度和温度变化的影响下小于1%,验证了陶瓷轴承脂润滑姿控飞轮使用寿命优于4年,满足国内微小卫星对姿控飞轮轻量化和使用寿命的要求。关键词：姿控飞轮;脂润滑;陶瓷轴承;微小卫星- 46
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发布时间：2020-08-12 -
谐振式MEMS温度传感器设计
摘要：为了实现以频率输出为信号的气象温度测量,提出了一种基于双层悬臂梁的谐振式微温度传感器。基于双悬臂梁不同材料热膨胀系数的差异会导致悬臂梁谐振频率偏移的原理,采用压电方式同时实现悬臂梁的驱动及其谐振频率的检测,从而实现温度的测量。根据硅基传感器的正面腐蚀工艺,设计了谐振悬臂梁的双层结构,采用有限元方法分析了悬臂梁的谐振模态、可利用的振型及其温度与各模态谐振频率的关系,并利用多普勒振动系统对悬臂梁的谐振特性进行了研究。实验发现悬臂梁的二阶弯曲振型Q值相对于其它振型是最大的,其Q值约为150;高阶振型特别是二阶弯曲振型适合用于以ZnO为压电材料的温度传感器的频率检测,并且具有相对较高的灵敏度(约为20 Hz/℃)和频率温度系数(1.9×10-4/℃)。结果表明,微型温度传感器能够满足气象温度检测的要求,并具有抗干扰能力强、灵敏度高、信号传输接口简单等优点。关键词：温度传感器;微机电系统(MEMS);频率测量;谐振;悬臂梁- 48
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发布时间：2020-08-12 -
科学级TDICCD相机的行频精度
摘要：从工程实际出发,以相机侧摆成像为例,系统分析了行频精度对TDICCD相机成像质量的影响。首先,推导了相机侧摆时焦平面各像元的像移速度求解公式,建立了侧摆角度与像移大小的一般关系式。在此基础上,采用调制传递函数(MTF)作为评价相机成像质量的指标,分析了像移失配对MTF的影响,计算导出了行频精度对成像质量的影响。结果表明,侧摆角度越大,积分级数越高,对行频精度的要求就越高,反之越低。在实际工程应用中(侧摆35°条件下),积分级数为64级和96级成像时,行频精度只要分别不低于0.54%和0.36%就能使MTFmatch≥0.95,满足系统对传递函数的要求。将实验结果与计算分析结果进行对比,验证了分析的正确性,该结论对实际工程应用和设计有指导作用。关键词：科学级TDICCD;调制传递函数;行频;像移;成像质量;侧摆- 80
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发布时间：2020-08-12 -
光电吊舱内框架减振系统设计
摘要：为了实现在在喷气机上用光电吊舱观测导弹发射全程的动态状况,设计了光电吊舱内框架减振系统。首先,分析了吊舱的工作环境和框架结构的工作原理,指出内框架减振的必要性。然后,讨论减振轴系的特性,指出内框架加减振器的轴系必须消间隙,并设计了一种模块式驱动轴系,此模块将力矩电机的厚度与轴承的厚度合二为一,减少了轴系的占用空间,增加了有效载荷空间。最后,提出了一种切实可行的内框架减振系统,该系统采用模块式组合方式,具有灵活性和通用性;采用内框架系统独立装调,平推进入外框架安装的设计,使内框架减振系统极易安装调试。对这种装有内框架减振系统的光电吊舱在振动台上做振动试验并观测模拟目标,结果表明,吊舱工作状况良好,跟踪目标的视频图像清晰流畅;在摇摆台上做跟踪精度检测实验,检测结果显示,跟踪精度误差不大于1 mrad,满足指标要求。关键词：光电吊舱;内框架减振结构;模块式驱动轴系- 77
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发布时间：2020-08-12
微纳技术与精密机械
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无人月球探测器缓冲着陆抛投试验视觉测量系统
摘要：针对无人月球探测器缓冲着陆运动抛投试验中对探测器缓冲着陆过程中三维姿态、三维速度等运动参数和缓冲着陆机构缓冲行程的测量,设计了基于计算机视觉的抛投试验测量系统。首先,在探测器主体结构上喷绘若干对顶角标志,并用全站仪测量出这些标志的空间坐标。然后,用高速摄像机采集探测器缓冲着陆过程的序列图像。最后,利用单目视觉的方法对标志的空间坐标及探测器的序列图像进行处理得到上述参数。该系统硬件设备简单,软件操作方便。理论分析和实验验证均表明,采用该系统测量探测器运动参数,其姿态角测量精度优于4',运动速度测量精度约为0.02 m/s,探测器缓冲行程精度约为4 mm,完全满足无人月球探测器缓冲着陆运动试验中的测量精度要求。关键词：计算机视觉;无人月球探测器;缓冲着陆;抛投试验;运动测量- 65
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大面阵CCD图像实时显示系统的设计
摘要：为解决基于CameraLink接口的相机必须使用专用采集卡和系统机才能显示的问题,设计了一种结构简单、携带方便的图像实时显示系统。该系统采用2片SDRAM对图像进行交替缓存,并在Xilinx公司的Spatan3系列现场可编程门阵列(FPGA)中完成了较为复杂的主要控制逻辑。将CameraLink输入的图像经过拼接、BIN等预处理后缓存到1片SDRAM,同时按照一定格式以25 frame(50 field)/s的速度读出另1片SDRAM中的图像,经ADV7300转换成模拟电视信号后送到模拟显示器显示。结果表明,在相机帧频为3.6 frame/s时,该系统可以实时显示大面阵CCD数字航测相机拍摄的图像,能观察不同分辨率的图像以及原图像任何部位的细节,并能根据天气条件调整显示亮度以更好地观察图像。该系统只包含1块电路板和1个模拟显示器,已成功应用于4 008×5 344面阵的CCD数字航测相机中。关键词：CCD图像;实时显示;CameraLink接口;现场可编程门阵列(FPGA);Bin操作;SDRAM控制器- 81
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利用最小二乘支持向量机实现无线传感器网络的目标定位
摘要：针对接收信号强度值(RSSI)的波动直接影响无线传感器网络(WSN)目标定位准确度的问题,研究了利用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)实现WSN的目标定位的基本原理,分析了固定探测节点和探测节点变化时的LSSVR建模定位特性,提出了基于自适应LSSVR回归建模实现WSN目标定位的方法(TL-AML)。该方法综合考虑目标定位准确度和实时性,初始时刻首先建立LSSVR回归模型来定位目标,根据后面任一时刻探测节点与前一时刻回归模型建模节点的包含关系决定是否重新建模,实现自适应建模定位过程。基于CC2430无线传感网络实验平台,进行了相关TL-AML方法性能实验,通过合理选取建模参数,TL-AML方法的目标定位均方根误差(RMSE)比MLE方法减小34%~37%,比LSE方法减小60%~65%。建模参数在较大范围内取值时,TL-AML方法目标定位准确度比MLE和LSE方法有明显提高。在LSSVR建模情况下,TL-AML方法目标定位耗时0.2~0.4 s,无需重复建模时,目标定位耗时减少到0.04 s。实验结果表明,TL-AML方法能够显著减小RSSI波动对目标定位结果的影响,提高目标定位准确度,减少目标定位时间,且具有较好的目标定位实时性。关键词：无线传感器网络;目标定位;最小二乘支持向量回归机;自适应回归建模- 66
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外视场拼接测量技术及其实现
摘要：由于单台高速摄像机无法满足高速测量领域对大视场、高帧频、高分辨力和高数据量处理的要求,本文对通过外视场拼接来实现大视场角目标测量的技术进行了研究。在分析和比较各种拼接方式的基础上,提出了由4个测量相机的外视场拼接实现大视场测量的系统方案。4台测量相机以"田"字型配置在跟踪架水平轴两端,拼接后在视场上实现了"一"字型大视场测量。采用提出的方案,设计和研制了外视场拼接测量系统样机。采用视场角为10°的镜头进行视场拼接,实际拼接后最大视场为40°(方位)×10°(高低);视差为360 mm时,目标距摄像机大于247 m无盲区,可以拍摄到完整的图像。关键词：外视场拼接;高速摄像;高速测量;外视场测量系统。- 57
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重排的半覆盖螺旋锥束CT的反投影滤波重建
摘要：由于传统的螺旋锥束CT系统采用的扫描方法使视场范围受到限制,本文深入分析了螺旋锥束CT的半覆盖扫描方式,提出了螺旋锥束半覆盖扫描的重建算法。该扫描方式只要求射线束覆盖物体横截面的一半以上,探测器的宽度和投影数据量大约是传统螺旋锥束CT的一半,从而节约了探测器的成本。结合扇形束投影的特点和二维反投影滤波(BPF)来实现这种横向截断投影的重建,研究了重排的加权BPF重建方法。该方法首先根据重建的层将半覆盖的螺旋锥束CT投影数据重排为半覆盖的扇形束CT投影,然后用加权的扇形束BPF算法进行重建。同传统视场区域横截面全覆盖的FDK算法相比,该方法即使在大螺距的情况下其重建结果也更接近于真实值,而且均方误差减少了一半,重建时间节约了3/5。关键词：螺旋锥束CT;半覆盖扫描;重排;反投影滤波(BPF)算法- 46
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借助于星点标定相机的内方位元素
摘要：为满足单个或一批次测绘相机的标定,提出了一种利用已知坐标值的星点对测绘相机进行标定的方法。介绍了该方法的原理以及计算步骤,给出了实验过程。该方法建立在小孔成像的基础上,通过各个坐标系的相互转换,建立起星点坐标和像素坐标之间的联系,以此求解相机内方位元素。与基于平行光管和精密转台的精密测角法相比,该方法不需要昂贵的实验设备,且简化了标定步骤。最后,对标定精度进行了分析,讨论了噪声扰动和已知内方位元素误差对标定结果的影响。分析结果表明,采用该标定方法,相机的主点精度优于3 μm(1/3 pixel),主距精度优于7 μm(小于1 pixel),满足标定精度要求。关键词：相机标定;星点;内方位元素;标定精度- 55
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天基红外图像的点目标检测
摘要：为了研究地球同步轨道卫星红外扫描相机图像星上处理技术,分析了美国国防支援计划(DSP)卫星Phase-Ⅱ阶段和改进后的星上信息处理机的基本处理流程,提出了一种适用于星上工作环境的红外扫描图像点目标检测双通道滤波方法。首先,采用均值滤波抑制背景,对背景去除后的残差图像进行自适应门限探测;在门限滤波的同时,采用峰值判别算法对峰值数据进行检波以降低自适应门限滤波产生的虚警;最后,采用融合算法对超过门限的图像及峰值检波图像的双通道数据进行目标确认。该算法在保证高目标检测率的同时降低了虚警率,简单可行且利于硬件实时实现。实验结果表明,当目标信噪比>6时,检测概率可达99.3%(虚警率为1.3×10-3);算法实时性分析表明,处理器主频为200 MHz时,算法处理能力为56.45 Mb/s,满足天基信息处理要求。关键词：DSP卫星;红外图像;目标检测;峰值判别- 98
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基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计
摘要：在分析针对数字混沌提出的伪随机扰动策略和变参数补偿策略的基础上,提出了基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计方法。首先,将消息填充为64 byte的整数倍,以提高短消息散列的安全性;然后,选取64 byte的固定扰动向量,并将明文信息与固定扰动向量一起映射至数字混沌系统相空间的扰动空间;最后,将扰动空间内的元素输入至数字混沌系统进行多次混沌迭代,并在迭代结果中取出160 bit作为最终散列值。该算法选用Logistic映射作为混沌映射,计算复杂度比高维混沌映射低,而轨道扰动的思想使得该算法比一般的低维混沌映射安全性更高。研究表明,该算法对初值极其敏感,且具有很好的混乱和扩散性质及较高的抗碰撞性。该算法采用256 bit定点数运算,更易于软硬件实现。关键词：单向散列函数;混沌映射;轨道扰动- 46
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基于时间差法的共焦测头信号处理
摘要：基于时间差法的共焦测头测量的位移量是测头输出的光电信号中相邻驼峰之间对应时间差的一一映射。为了更加准确稳定地计算出光电信号中的时间差,本文分析了改进后测头输出光电信号的特点,指出了目前信号处理方法的缺陷,进而提出了相似形态分析法,用于计算相邻驼峰之间对应的时间间隔。实验数据显示,在采样频率为2 MHz的数据采集系统中,使用相似形态分析法计算得到的时间间隔的标准差为0.33 μs,高于最大值法的3.37 μs。结果表明,相似形态分析法计算结 果准确,不受噪声的影响,对信号的前期处理要求低,易于实现,计算结果稳定且不受激光光强变动的影响和环境光的干扰。关键词：位移测量;共焦测头;时间差;相似形态分析;光电信号- 84
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发布时间：2020-08-12 -
线阵相机场曲复原及在异纤检测中的应用
摘要：为了消除相机的场曲给成像带来的空变模糊,提高图像分辨率和检测精度,针对在工业检测中广泛使用的线阵相机,提出了一种消除场曲影响的一维图像复原方法。在分析了空变模糊矩阵结构的基础上,通过估算部分区域的点扩散函数,再由偏移和插值得到全像场范围内的模糊矩阵。由模糊矩阵利用约束最小二乘法得到与观测信号无关的复原矩阵。检测过程中,将采集到的图像信号与复原矩阵相乘,获得复原后的图像。采用检测棉流内异性纤维的异纤检测系统,用含有较细异纤的实际数据对方法进行验证。结果表明,本方法在提高图像边缘处分辨率的同时增强了异常点与背景的差异,异常比增加了10%以上,为进一步提高检测精度创造了条件。关键词：线阵相机;场曲;约束最小二乘;空变模糊;图像复原- 59
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发布时间：2020-08-12
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