1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 苏州朗晖光电科技有限公司，江苏 苏州 215300
鉴于三维点云缺少颜色信息和光学图像缺少空间信息，提出一种基于激光雷达与相机自动标定的融合方法，融合后的数据兼有点云的空间信息和光学图像的颜色纹理信息。首先利用平面标定板对激光雷达和光学相机进行分步式自动标定，其次通过共线方程建立坐标关系，将光学图像的颜色纹理信息赋予点云进行融合并进行可视化。实验结果表明：所提方法在提高自动化程度的同时也在一定程度上提高了融合精度；与基于人工匹配的标定融合方法相比，所提方法的精度提升了51.7%；与基于梯形棋盘格标定板的标定融合方法相比，所提方法的精度提升了36.4%。从多角度观测可视化结果，所提方法都能从颜色和空间效果方面更好地还原真实场景。
激光雷达 光学相机 系统标定 点云与光学图像融合 激光与光电子学进展
2023, 60(6): 0628010
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春30033
2 中国科学院 空间光学系统在轨制造与集成重点实验室，吉林长春130033
为了提高天问一号高分相机的星载接口力热性能，以相机基频和星载温度差为输入开展结构设计。首先，介绍了常见的光学遥感器星载接口的支撑方式，分析了火星探测高分相机对星载接口支撑方式的需求。其次，建立遥感器光学性能与星载支撑接口的对应关系，通过蒙特卡洛分析方法确定接口空间位置相对变化对反射镜的影响，识别出影响整机刚度和热稳定性的接口设计参数。然后建立不同接口方案的分析模型，确定了接口设计的最优方案。最后，通过试验测试获得了该星载接口方案下的整机基频和热稳定性。试验结果表明：采用运动学接口方案，整机一阶基频达到58 Hz，远大于卫星的基频，振动试验前后的传递函数分别为0.196和0.187；同时，在星载接口存在20 ℃温度差时，相机调焦前后的传递函数分别达到0.173和0.223。基于统计分析的星载接口分析与设计方法能够有效确定接口设计输入，运动学支撑解决了天问一号相机接口的设计难题，设计思路和试验结果对相同类型的载荷接口设计有较强的指导意义。
星载接口 统计分析 蒙特卡洛、反射镜 onboard interface statistic analysis Monte Carlo mirror
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 空间三部，长春130033
为了分析天问一号火星高分相机不同状态对性能的影响，最大限度提高使用效率，对高分相机的多状态、状态变化过程和仿真方法开展研究。首先，分析相机的组成和不同功能单元退化产生的影响。然后，分析相机在轨工作的多状态变化规律，建立转化过程模型。最后，提出基于多状态的仿真建模方法。案例仿真分析结果表明：考虑调整后实际有效数据获取概率提高评估准确性，通过敏感度分析也可有效提出调焦单元可靠性要求。多状态分析方法可有效评估火星相机或其他航天光学载荷可靠性水平，有效指导可靠性要求的制定和工程设计。
多状态 退化 可靠性建模 仿真 mutil-state degradation relialibity modeling simulation
1 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027
2 中兴通讯股份有限公司，广东 深圳 518057
半导体激光器具有输出波长范围广、结构简单和易于集成等优势，广泛应用于医疗、传感、光学通讯、**和航空航天等领域。随着应用需求不断增大，输出光功率不断提高，对激光器的可靠性提出了严峻的挑战。在回顾半导体激光器失效机理的基础上，分析光致发光技术、电致发光技术、阴极发光技术、红外热成像和微光显微镜5种有效的失效检测和分析手段，重点对有源区内部问题、腔面问题、焊接问题和操作环境问题的改善措施进行回顾和建议，为从事半导体激光器研究和生产的人员提供半导体激光器失效分析的依据。
激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1900003
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
介绍了目前国际上已发射及正在论证的大型空间望远镜的稳像控制系统，主要包括自由飞行模式的HUBBLE、JWST、ATLAST-8m和ATLAST-9.2m，载体搭载模式的SOFIA和OPTIIX。详细论述了这些空间望远镜稳像系统的组成、工作原理、主要元件、性能指标和控制算法，并对基于磁悬浮技术的无扰动载荷设计概念和机械臂直接驱动空间相机的设计思想进行了介绍。分析表明，基于机械臂和磁悬浮技术的精密稳像及主动振动抑制系统是未来的发展趋势。
空间望远镜 稳像控制 机械臂 磁悬浮 space telescope image stabilization control manipulator magnetically suspend
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为了优化加权多分辨率图像融合的算法结构, 在Piella像素级多分辨率图像融合框架基础上, 提出一种只用匹配测度控制决策模块的加权多分辨率图像融合扩展模式, 改变了传统加权多分辨率图像融合模式必须由活性测度和匹配测度共同决定决策因子的格局。相对于传统模式, 提出的扩展模式去除了活性测度, 相应的算法结构更为简单。以相关信号强度比作为匹配测度, 给出了一种基于扩展模式的加权多分辨率图像融合算法。对红外和可见光图像的融合实验表明, 该算法融合性能优于传统加权多分辨率图像融合算法, 其边缘融合质量指标(EFQI)和加权融合质量指标(WFQI)分别提高了2.9%和1.8%; 而且计算复杂度更低, 计算决策因子所需的乘法和加法运算次数分别减少了66.7%和33.3%。
Piella框架 多分辨率图像融合 匹配测度 活性测度 Piella framework multiresolution image fusion match measure activity measure 光学 精密工程
2012, 20(12): 2773
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
概述了当前航天光学成像遥感器在对地、对天观测的多个领域的应用现状，给出了国外著名高分辨率商业卫星的性能指标，归纳了在轨和即将发射的太空望远镜的工作参数，展望了以更高的地面分辨率、更宽的地面覆盖和更高成像质量为目标的高性能光学遥感器的发展方向。依托大型光学成像平台的模块化技术和天地一体化设计为代表的综合性光学遥感器，阐述了实现自动识别和在轨参数自动调整的智能型光学成像遥感器的可行性、环境条件和技术要求。总结了目前在航天光学成像遥感器设计中大口径、主动光学波前探测和在轨智能处理等方面的关键技术和实现难题，提出了可实现的研究思路和未来的发展前景。
光学成像遥感器 自动识别 自动参数调整 智能型 大口径反射镜 optical imaging remote sensor automatic recognition adaptive parameter adjustment intelligence large aperture mirror
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
以红外和可见光图像为研究对象，提出了一种基于颜色传递技术的快速彩色图像融合算法。该算法直接用灰度融合图像和源多波段图像的差异信号构成源YCBCR分量，然后在YCBCR空间运用统计颜色传递技术形成一幅具有与目标图像相似色彩效果的彩色融合图像。算法中利用像素平均融合法和多分辨率融合法作为灰度融合方法，形成两种不同的融合策略以分别满足高实时性和高融合质量的需求。实验结果表明，提出的彩色图像融合算法能够有效地生成一幅具有自然日光色彩效果的融合图像，算法中即使采用像素平均法进行灰度融合同样可以获得令人满意的融合效果。
彩色图像融合 颜色传递 YCBCR变换 红外图像 可见光图像 color image fusion color transfer YCBCR transform infrared image visible image
