国防科学技术大学理学院, 湖南 长沙 410073
在观测星数量较少时，匹配星数和边界距离的判定条件达不到网格法要求，同时由于网格法算法本身的原理局限，造成识别率明显下降。针对此问题提出一种改进的网格算法，在保证稳健性的前提下，有效提高星点识别率。实验结果表明，采用该算法，在星点数量少于10 颗的条件下，星点识别率从传统网格算法的95%提高到99%。同时，针对星图中未识别和误识别的星点进行的分析，能够为今后网格识别算法的进一步改进提供帮助。
测量 星敏感器 星图识别算法 网格法改进 稀疏星图 判定阈值 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 021002
国防科学技术大学 理学院, 湖南 长沙 410073
为了突破传统电子稳像和机械稳像技术在处理速度、精度等方面的局限性, 提出基于光学相关器的稳像技术, 旨在实现对高速视频的实时高精度光学稳像。系统使用光学联合相关变换的方法, 提取视频前后两帧变换后的相关峰, 给出两帧的位移差值, 通过改进后的补偿算法进行实时稳像。基于光学相关器的光学稳像器能够实现平移和旋转稳像, 通过仿真和实验分析, 平移稳像的精度可以达到±0.1个像元(改进补偿算法后可达±0.04个像元), 旋转稳像的精度可达0.1°。
光信息处理 光学相关器 光学联合相关变换 高速视频稳像 补偿算法 optical information processing optical correlator optical joint transform correlation image stabilization compensation algorithm
1 国防科学技术大学 理学院, 长沙 410073
2 国防科学技术大学 电子科学与工程学院, 长沙 410073
在激光聚变靶丸等离子体诊断中, 为了同时重建出等离子体发射系数和吸收系数的空间分布, 建立了分层结构成像模型, 利用LM(Levenberg-Marquardt)非线性最小二乘优化算法, 提出了基于该模型的重建算法。数值模拟结果表明, 该算法成功地重建出发射系数和吸收系数, 而且重建精度高, 明显优于不考虑吸收衰减影响的Abel逆变换重建结果。对于连续分布, 当噪声标准差为0.01时, 发射系数与吸收系数重建误差分别为0.17, 0.22。
等离子体诊断 发射系数 吸收系数 X射线成像 轴对称重建 分层结构 plasma diagnostics emission coefficients absorption coefficients X-ray imaging axially symmetric reconstruction layered structure
国防科学技术大学理学院, 湖南 长沙 410073
为使融合后的多光谱图像尽可能保持原多光谱图像光谱特性的同时提高空间质量，提出了一种基于非采样Contourlet变换（NSCT）和多尺度边缘检测的融合算法。介绍了非采样Contourlet变换和多尺度边缘检测；设计了基于多尺度边缘检测、直接替代的高频、低频子带融合规则；用QuickBird卫星高分辨率遥感图像进行仿真实验。实验结果表明该算法能够在保持光谱信息的同时注入更丰富的空间细节信息，优于传统的Wavelet变换法和Contourlet变换法。
图像处理 非采样Contourlet变换 IHS变换 多尺度边缘检测 LOG算子 中国激光
2012, 39(s1): s109005
国防科学技术大学理学院技术物理研究所, 湖南 长沙 410073
利用标量衍射理论和角谱方法，针对超分辨近场结构光盘存储系统建立了简单物理模型，并提出了超分辨近场结构光盘的读出信号仿真计算方法。通过对比实际测试信号与模拟信号，证明了该读出信号计算方法的可行性。此外，针对超分辨掩膜层对不同功率入射激光响应不同的特性，分别分析了单轨道和三轨道记录符在高、低功率两束激光读出下的差分信号。数值模拟发现，与传统读出信号相比，差分读出方法能够减小来自邻道的串扰，而且利用差分读出方法获得的信号质量更高。
光数据存储 差分读出方法 标量衍射理论 读出信号
针对光散射通信存在严重的多径衰落及噪声干扰, 提出了一种基于空间分集接收, 并采用三阶累积量及互相关滤波的信号检测方法。该方法使用两路探测器同时接收信号, 并分别计算采集信号的自三阶累积量对角切片, 之后对两路信号进行互相关滤波。实验结果表明, 在接收信号信噪比低至-25dB时, 该方法仍可抑制噪声干扰, 正确提取信号频率特征, 且对设备要求不高, 操作简便, 能够实现强噪声中的实时光散射信号的检测。
空间分集 三阶累积量对角切片 互相关滤波 spacial diversity third-order cumulant diagonal slice cross-correlation filter
1 国防科学技术大学理学院， 湖南 长沙 410073
2 北京控制工程研究所， 北京 100190
星载InSAR干涉基线矢量方位角的测量精度对整个系统的测绘精度有着十分重要的影响。针对星载InSAR测量系统对其干涉基线矢量方位角的测量要求，给出了一种基于图像处理的CCD摄像测量方法。利用CCD摄像测量法对主副天线在平面内的相对位移进行了精确测量。分析了系统的理论误差，构建了完整的实验系统，并对光学靶标的固定步长位移进行验证性实验测量，实验结果与理论分析值具有较好的一致性，测量系统的测量精度优于1σ,证明了该测量方法具有很好的可行性。
测量相机 光学合作靶标 干涉基线矢量 靶标质心坐标 metrology camera optical target assembly interferometric baseline vector target centroid coordinates
国防科学技术大学理学院, 湖南 长沙 410073
针对传统莫尔条纹技术在测量物体偏转角度中不能对多维角度变化进行测量的问题,采用了一种分区间设计的组合光栅方法,并结合光学自准直成像方法构建了一种新的实验系统装置,利用该系统通过测量莫尔条纹的变化实现了对被测量物体偏转角度的三维测量,对合作光学反射镜的偏转角度测量精度优于1″,绕轴转动测量精度优于2″。
组合光栅 莫尔条纹 光学自准直 三维测角 combined grating moiré fringe optic auto-collimation 3-dimensional angle detection
1 国防科学技术大学 理学院 技术物理研究所，湖南 长沙 410073
2 四川大学 电子信息学院 光电科学技术系， 四川 成都 610064
3 深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
为了解决全交叉光互连网络中光信号路由的选择和控制问题，提出和设计了基于矩阵运算的路由算法。首先，根据全交叉网络的链路函数和连接规则，得到光信号变换矩阵，将光互连网络对信号的传输与处理等效为对输入信号阵列的矩阵运算，建立输入/输出信号间的关系；接着，根据输入输出信号阵列确定各级节点的开关状态；最终，完成信号光的路由判断和控制。分析和讨论表明：该算法不仅解决了8×8全交叉网络的路由控制问题，而且对全混洗、榕树网等规则互连网络也具有良好的移植性和兼容性，且稳定性高、操作性强、易扩容，能够满足16×16、32×32、64×64等大端口光互连网络的路由确定和控制。
光通信 光互连网络 矩阵运算 全交叉网 榕树网 optical communication optical interconnection network matrix computing crossover network Banyan network
1 国防科学技术大学 理学院技术物理研究所,湖南 长沙 410073
2 四川大学 电子信息学院光电科学技术系,四川 成都 610064
3 深圳大学 电子科学与技术学院,广东 深圳 518060
根据榕树网络的链路函数和连接规则,得到光信号变换矩阵,将光互连网络对信号的传输与处理,等效为对输入信号阵列的矩阵运算,建立输入/输出信号间的关系;同时,将二维榕树网络矩阵运算拓展和延伸到三维空间,对自由空间三维榕树网络的交换和信号处理进行矩阵运算等效,并最终实现光信号的路由判断和节点开关控制;从理论上解决了利用光互连网络的拓扑结构性质和节点开关状态的调整,实现可控的矩阵运算操作问题;为多端口大容量高速光互连网络的信号传输与交换、运算与处理、路由与控制等提供了一种有效的方法。
光通信 光互连网络 矩阵运算 榕树网 全交叉网络
