针对内触发的壳体电容电子测压器易发生误触发与不触发, 插线通信方式繁琐且通信插口易磨损等缺点, 设计了光触发与红外通信的壳体电容测压器。设计了高强度透明屏蔽关窗复合结构与光电触发电路, 保证测试场中光能触发测压器采集存储压力信号, 同时屏蔽对测试电路有害的干扰电磁场波段。设计了红外通信接口, 实现了测压器与上位机的正常通信。测试实验表明, 改进后的测压器能可靠工作。

针对采用离轴三反(TMA)光学系统的空间相机中光学系统主镜和三镜的轴向位置接近的特点, 提出了主三镜共基准一体化结构来提高光机结构的精度和稳定性。利用一块高刚度、高度轻量化整体背板替代分离的主镜和三镜背板, 以实现主镜和三镜光学加工、检测和装调的基准统一。由于此整体背板同时也是主框架的组成部分, 故降低了结构整体重量, 提升了光机结构动/静态刚度。对采用主三镜共基准一体化结构的空间相机进行干涉检测, 结果表明主镜和三镜的各视场镜面面形最大分别为0.024λ和0.013λ, 均满足光学公差要求。对铝结构样机进行了多入多出(MIMO)自由模态测试, 测得一阶模态频率为48 Hz, 对应原理样机一阶约束模态频率114 Hz, 满足结构刚度要求。在离子束光学精加工过程中, 通过分时对主镜和三镜进行加工, 省去了主镜和三镜分离结构加工用的散热时间, 加工效率提高了约50%。主、三镜共基准一体化结构的应用提高了离轴TMA空间相机的性能和光学精加工效率, 为高分辨力宽视场空间相机的光机结构设计提供了参考。

提出基于多尺度变换和区域相结合的红外与可见光图像融合方法,用于有效保留红外图像与可见光图像中的空间信息及热目标信息,提升融合图像的可观测性和可理解性.首先,基于非采样Contourlet变换(NSCT)方法对红外和可见光图像进行初步融合,采用基于局部能量的规则融合低通子带系数,根据尺度内各方向子带的相关性原则融合带通方向子带系数.然后,计算初次融合后所得的融合图像与源图像的结构相似性(SSIM),根据源图像与初次融合图像的结构相似程度对图像进行区域分类,得到相似区域分类标识图.最后,依据区域内各自的相似度特性,分别采用不同的融合策略进行二次融合,从而得到最终的融合结果.实验结果表明:该方法能够充分提取源图像的区域特征和纹理特征,融合结果在主观和客观评价上均优于目前流行的融合方法.与仅使用NSCT法进行融合相比,实验所采用的两组图像的质量评价指标分别提高了16%、85%、54%、36%和18%、102%、84%、41%.表明该方法在主客观评价上均优于双树复杂小波变换(DTCWT)、NSCT、冗余离散小波变换(RDWT)等方法.

某大视场TDICCD相机采用多片TDICCD拼接, 多通道输出全色和多光谱遥感图像, 为了获得良好的融合和拼接效果, 本文提出了一种基于双线性插值的空域互相关配准方法。首先, 应用双线性插值算法对多光谱各谱段图像进行放大, 得到和全色图像相同大小的多光谱图像。然后, 采用空域互相关配准方法对多光谱各谱段图像和全色图像进行配准, 并对有重叠像元的两通道图像进行拼接。实验结果表明, 本文方法快速, 抗噪性和鲁棒性较高, 使大视场TDICCD相机多通道遥感图像配准取得了良好的效果。

在小波包域提出了一种多传感器图像融合和双水印算法。首先, 利用HIS变换和小波包变换将多光谱和全色图像分解为多个高低频子带, 根据小波包域系数特点, 低频部分采用基于区域平均能量加权算法的规则进行融合, 高频部分采用绝对值取大的规则进行融合。然后, 在高低频图像融合系数分别嵌入一个水印, 低频水印利用了离散余弦变换的聚能去相关能力, 高频水印利用了图像纹理子块特征。最后, 对嵌入的双水印融合图像进行攻击和分析。实验结果显示, 融合图像在保留多光谱图像光谱信息的基础上有效提高了空间分辨率; 加水印的融合图像具有良好的不可视性和鲁棒性。

提出了一种适于高速CCD图像数据光纤传输的纠错算法用于提高大视场时间积分延迟(TDI)CCD相机中图像数据传输的可靠性。首先，分析了大视场空间相机图像数据光纤传输特点和光纤信道加性高斯白噪声(AWGN)模型下的数据传输差错，在此基础上提出了(16,8)纠错编码算法。阐述了(16,8)纠错编码算法思想以及纠错原理，说明了(16,8)纠错编码器的超大规模集成电路(VLSI)实现方法和编码器电路。然后，从不同角度分析了(16,8)纠错编码算法在大视场空间相机中应用的可行性。最后，在一空间多光谱相机样机的传输系统上进行了试验验证。结果表明：(16,8)纠错编码算法纠错能力强、易于硬件实现、占用资源少，在3 043 Byte内可以纠正191 bit错误，编码器资源占用率小于5%。提出的算法提高了空间相机中图像数据光纤传输的可靠性。

常用的图像传感器由于电荷耦合器(CCD)和模数转换器(ADC)的限制，动态范围大约只有60 dB，与人眼的动态范围(110 dB)不符，导致获取的图像丢失部分细节信息。针对这一问题，提出了基于小波变换的图像动态范围扩展技术。通过对同一场景进行多次拍摄，获得不同曝光时间的源图像，对源图像运用多尺度小波变换分解为高频部分和低频部分。将基于人眼的视觉灰度识别特性的方法应用于低频部分的处理中，运用不同的权重值进行处理，尽可能保留图像的背景信息。对高频部分运用局部最大方差准则进行融合，尽量保留图像的边缘特性。将融合后的高频部分和低频部分利用逆小波变换进行重构。试验结果表明，重构后的图像与适度曝光的图像相比，在高亮度区域和低亮度区域的细节信息得到了复原，动态范围得到了显著的扩展。

基于Hopkinson杆激光干涉冲击试验台,分析了高g值加速度传感器的动态特性，主要分析了实现高g值加速度传感器的幅频特性的原理及可行性。该方法采用Hopkinson杆作为高g值加速度信号发生器，并应用激光光栅干涉仪可以精确地获得高g值加速度脉冲的激励波形，再与加速度计的输出联合处理得出传感器的动态校准结果。并用988压电传感器的动态校准结果加以说明。

根据反射镜拼接型 CCD相机拍摄影像时发生渐晕的灰度分布特点, 提出了一种基于最速下降法的曲面拟合方法, 以消除渐晕现象。对反射镜渐晕的物理模型进行分析, 通过仿真提出了一种二维曲面模型来拟合图像灰度补偿算法, 推导 Hesse矩阵的相关系数, 通过 Hesse矩阵逐次迭代收敛, 最终获得二维曲面的相关参数值。仿真结果表明, 上述方法能够有效估计出不规则二维曲面的相关参数。通过对实际影像的处理结果表明, 本文方法能够有效去除影像的渐晕现象, 改善图像质量, 在测试平台上对有效像素为 782×582的单面阵 CCD实验影片进行处理, 程序运行时间为 24 ms, 可见, 本文算法完全满足实际工程需要。由于该方法不需要相关的光学和几何参数, 因此具有广泛的适用性。

针对某航空相机的设计要求，提出了一种可行的多模式驱动时序设计方法。采用柯达公司的KAI-2093行间转移型面阵CCD传感器，结合它的结构特点和双通道数据传输的思想分析了传感器驱动时序关系，提出了3种驱动模式：binning、no-binning和TDI模式。以Altera公司的FPGA芯片EP1C6Q240作为时序发生器并实现数据的缓存和拼接，从而实现了时序发生器与数据处理器的一体化设计。在QUARTUSII7.0开发环境下采用VHDL语言编程，通过Modelsim AE6.1b实现数据缓存器的仿真。实测结果表明，所设计的驱动时序满足KAI-2093的时序要求，binning模式下帧频可达60 帧/s,120 帧/s等，满足高速跟踪要求；no-binning模式下全帧输出帧频可达30 帧/s；TDI模式下能保证CCD长时间工作而不影响成像质量，该设计方法提高了系统的集成度和抗干扰能力。