1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 北京大学 遥感与地理信息研究所,北京 100871
本文简述了电子稳像技术的基本原理,重点介绍了国内自主研发的船载电视监视系统电子稳像器的实现和主要性能特点,以及为满足性能要求而采用的运动检测和补偿技术。该电子稳像器采用灰度投影算法检测序列图像当前帧和参考帧之间的运动矢量,并且通过算法改进实现亚像元检测。在补偿图像运动时,通过采用平滑算法,避免了在图像补偿时出现的马赛克现象,保证了图像补偿精度。实验结果表明,本文提出的电子稳像器具有稳像精度高、实时处理能力强和较好的实际应用效果。
电子稳像 电视监视系统 运动检测 图像补偿 electronic image stabilization TV reconnaissance system motion detection image compensation
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
研究了角速率陀螺稳定平台在目标跟踪时瞄准线始终围绕视场中心做约2 Hz晃动的现象,理论推导及数值分析认为引起这一现象的原因与光电稳定平台的静态力矩刚度为0、隔离度仅为71.4 dB有关.采用基于角位置陀螺的光电稳定平台,其静态力矩刚度为1 732 Nm,隔离度提高到126 dB,可以有效地消除这种晃动.
机载平台 稳定平台 陀螺 力矩刚度 隔离度
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，长春 130022
2 云南大学物理系，昆明 650091
提出一种用于检测图像运动矢量的高分辨率灰度投影算法。灰度投影算法将图像在水平和垂直方向上的灰度投影数据作为图像特征，获得图像运动信息，一般只能达到一个像元精度。而通过采用相关计算进一步细分灰度投影数据，可以提高图像运动特征位置信息的精度，获得亚像元级的图像运动矢量。实验室摇摆台电子稳像实验结果表明，该方法可以有效提高图像运动矢量的计算精度。
应用光学电子学 像素灰度 投影算法 运动矢量 电子稳像 optoelectronics pixel gray project algorithm motion vector electronic image stabilization
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉??长春,130033
压电陀螺具有体积小、重量轻、动态范围宽等优点,但其输出的信号易受到噪声的干扰造成有用信号的淹没,因此研究适用于它的噪声抑制方法具有重要的实用价值.以CS62A-3B型压电陀螺仪为例,对噪声的来源进行了分析,针对所含噪声的特点,首先采用中值滤波方法滤除信号中的幅值大的孤立噪声.再结合Matlab工具软件设计的FIR数字低频滤波器对信号进行低频滤波,并给出了滤波算法的源代码.实现了信噪分离的目的,提高了信噪比,并通过Matlab的仿真功能对实际压电陀螺仪输出的信号进行验证.仿真表明,这两种方法的混合使用对压电陀螺仪噪声的抑制有明显效果.
压电陀螺仪 噪声 中值滤波 FIR数字滤波器 Matlab
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130022
利用水天线在对海观察时的特殊位置,实现图像稳定具有快速、准确的优点，在校正因载体运动而造成的图像晃动的同时,能有效地保留目标的运动达到较好的观察效果。介绍了水天线的特点、提取水天线的算法以及利用水天线对图像进行稳定校正的方法等。
信息光学 图像序列 水天线 稳像
中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
FPGA(现场可编程阵列)和CPLD(复杂可编程逻辑器件)是可编程ASIC(专用集成电路)器件的主流.根据使用空间受到限制的航空、航天对地观察电视摄像系统特点,介绍了采用CPLD技术实现该系统变焦距数据的读取,并根据变焦距数据产生特定的图形符号,产生面阵CCD摄像机行、场同步信号及复合同步信号的原理及方法.实验表明采用CPLD设计方案,在降低系统功耗,缩短研发周期,提高系统可靠性方面取得了明显效果.
图形发生器 现场可编程阵列 可编程逻辑器件 集成电路
1 北京大学,遥感与地理信息研究所,北京,100871
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
分析了船载摄像系统获取的图像序列的特点,提出了稳定舰船图像序列的特征点电子稳像算法.详细地阐述了实现此算法的关键步骤:获取图像特征点,确定图像运动矢量和校正图像序列等.通过分析实际工作中舰船摄像系统的运动状态,进一步简化算法,提高了算法的精度.将此算法应用于舰船图像序列稳定实验,分别采用图像差值和图像序列的逼真度对稳定的结果进行了评定.试验和评定的结果表明,这种特征点稳像算法能够实现实时准确地稳定舰船图像序列.
电子稳像 图像序列 特征量
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
在CCD摄像系统中,利用电子快门和可变光阑有机结合,在单片机控制下实现全自动调光,不仅扩大了调光的动态范围,而且可有效地控制对运动目标摄像时产生的像移,其最大像移控制在0.0024mm.这些方法应用到使用空间受到限制的小型电视摄像系统中具有现实意义.
像移 可变光阑 电子快门
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
运动图像序列参数估计是电子稳像的关键技术之一.安装在运动载体上的摄像机采集图像时,由于载体姿态变化产生不平稳运动,这种不平稳运动将影响摄像系统的成像质量.电子稳像的目的就是通过计算运动参数并校正图像,以保证处理后的图像序列达到稳定效果.光流模型是处理运动图像的有效方法,本文介绍了用光流模型计算运动图像参数的基本原理和步骤.根据图像像素强度守恒原理,建立光流约束方程,计算运动参数,最后结合实例计算两帧样本图像之间水平和垂直位移量,并绘制光流矢量图.
光流 运动图像 迭代 收敛
