1 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司, 江苏盐城 224000
2 常州中能电力科技有限公司, 江苏常州 13000
针对激光雷达与可见光相机标定过程繁琐以及标定精度不高的问题，提出了一种基于EPnP算法的激光雷达与可见光相机的联合标定方法。首先，提出了基于先验信息的图像特征点提取方法，利用标定板的颜色信息与边缘轮廓信息，准确计算可见光图像中的特征点坐标；其次，提出了基于直线拟合的三维点云特征点提取方法，根据标定板的尺寸信息与边缘轮廓信息，准确提取三维点云中的特征点；最后，将在同步时序的可见光图像和激光雷达三维点云中提取的匹配特征点对作为EPnP算法的输入，求解激光雷达与可见光相机之间的外参矩阵。实验结果表明，与工业界广泛应用的Autoware标定工具箱相比，文中提出的方法能够获得更高的标定精度，并能简化冗杂的标定过程。
激光雷达 可见光相机 联合标定 特征点提取 lidar visual light camera joint calibration feature points extraction
1 北京航天飞行控制中心, 北京 100094
2 航天工程大学, 北京 101416
以天宫二号伴星对组合体的观测任务为需求, 采用了一种基于OpenGL的伴星可见光相机成像仿真方法, 根据组合体、伴星的星历和姿态数据以及组合体3 ds格式三维模型, 设置了OpenGL透视投影成像模型参数, 结合组合体表面材质特性和可见光相机成像性能模型进行了处理和计算, 生成了组合体可见光仿真图像。通过与伴星实际拍摄的图像比较, 验证了文中方法的有效性和可信性。可为天基光学成像载荷设计与系统仿真、飞控任务安排等提供参考和依据。
成像仿真 可见光相机 伴星 组合体 imaging simulation visible camera OpenGL OpenGL accompanying satellite complex 红外与激光工程
2017, 46(12): 1218002
中国人民解放军91635部队, 北京 102249
利用美国国家图像解译力标准NIIRS和通用图像质量方程GIQE分析了影响可见光相机图像质量的各种因素。以“全球鹰”无人侦察机所装载的电光相机为例,模拟计算了成像高度、成像角度、光学系统焦距、探测器间距、归一化相对边缘响应几何平均值、噪声增益及信噪比对成像质量的影响。研究结果能够为可见光成像任务规划,航空可见光相机设计提供基础理论支撑。
无人机 可见光相机 成像质量评价 美国国家图像解译力标准 通用图像质量方程 unmanned aircraft visible camera image quality assessment national imagery interpretability rating scale general image quality equation
中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
小型空间可见光相机的电子学、光学和机械器件高度集成于狭小空间, 需要主动热控进行温度控制。分析了相机的散热特点, 采用集**数法建立了简化的热阻模型, 结合 DOE设计方法与理论分析方法建立了主动热控功耗与散热面、遮光罩温度之间的关系式, 用于主动热控方案的预设计。确定了相机的主动热控电加热功耗, 指导主动热控电路的位置布置。最后进行了详细模型的热仿真, 并结合热平衡试验进行了验证。热仿真热平衡试验结果表明: 本文的快速优化方法合理可行和最终主动热控方案满足热设计指标要求。
小型空间可见光相机 主动热控 热阻网络 热设计 热平衡试验 small size space CMOS camera active thermal control thermal resistance network DOE DOE thermal design thermal balance test
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
针对机载光电平台可见光摄像机在执行任务时所面临的场景多样性的特点，对现有调光方法进行了研究，提出一种灰度平均值与区域信息熵相结合的调光方法。方法分为3个步骤，首先是灰度平均值法初调，获得大致清晰的图像; 其次是地面人员提取感兴趣目标区域; 最后是目标区域内利用信息熵法进行调光。实验结果表明，利用此方法可以获得亮度合适、目标区域清晰的图像，同时此方法具备较好的场景适应性，能够满足机载光电平台可见光摄像机的使用需求。
机载可见光相机 灰度平均值法 信息熵 目标区域 airborne visible light camera gray-level mean value method information entropy target area
浙江大学空天信息技术研究所， 浙江 杭州 310027
随着遥感技术的发展，对载荷的性能提出愈来愈高的要求，特别是载荷的探测灵敏度，直接关系到能否探测到目标。如何满足和提高探测灵敏度，成为研制高性能遥感设备设计中的一个重要问题，从光度学和辐射度学原理出发，对空间目标探测信号的强度进行分析、计算。基于目标与噪声的数学表达式，根据经典检测理论推导出天基可见光(SBV)相机的探测灵敏度模型的数学表达式。将美国SBV相机参数代入该模型后，计算得到的灵敏度结果(15.55视星等)与设计指标(15.5视星等)只相差0.05视星等。由此可见该探测灵敏度模型具有相当的精度，可为天基可见光相机的研究设计提供理论参考。
空间光学 天基可见光相机 探测灵敏度 视星等 光度学
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
1553B总线是机载设备之间实现信息传输时广泛采用的一种总线标准。简要阐述了1553B总 线协议，并以某型机载可见光相机为例，介绍了相机系统的组成、各部分的功能以及系统的交联方式。 从硬件和软件两个方面介绍了采用TMS320F2812和B61580芯片实现1553B通讯的模块化设计方法，并说明了将1553B 模块嵌入相机主控软件的流程。该方法稳定可靠，可满足系统设计要求。
1553B总线 机载可见光相机 B61580 B61580 1553B bus TMS320F2812 TMS320F2812 airborne visible camera
哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心， 黑龙江 哈尔滨 150001
通过对美国天基可见相机(SBV)在轨检测算法(Moving target indicator，MTI)算法进行改进，使其更加快速有效地检测出淹没在噪声杂波中的目标条纹。MTI改进算法使用了一种新的二维图像检测预处理算法――依概率加窗检测算法。依概率加窗检测算依据同一大小检测窗口内，目标所在检测窗内出现的非零点比纯噪声检测窗内多的特性，通过检测窗门限滤波，在可能剔除部分目标点的同时，极大地抑制噪声。接着使用三点共线条纹检测算法，剔除可疑目标条纹，进一步降低虚警概率，提高检测概率。通过算法性能分析可知，MTI改进算法的虚警概率降低15倍，检测概率99％时所需信噪比从6降低为3，并且总体计算量降低6个数量级。MTI改进算法减少计算量的同时，降低虚警概率并提高检测概率，在工程应用中更有利于算法的实时实现。
图像处理 空间光学 在轨检测算法 依概率加窗检测 图像预处理 天基可见光相机 空间目标
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
高分辨力空间相机的光学系统决定相机的外形尺寸和布局,为了相机的小型化、轻量化和结构稳定,针对某一种光学设计指标要求,分析比较多种光学系统结构是有必要的。本文针对在太阳同步轨道上用TDI CCD 推扫方式成像的高分辨力可见光相机,在设轨道高度为500 km,地面像元分辨力达到 0.5 m的情况下,用CODE V软件分析研究了6种可能的相机光学系统结构,得到了不同相对孔径和不同视场角的光学设计结果,并给出了可供参考的6种光学系统设计数据。指出在实际工程应用时,应根据不同的地面覆盖宽度的需求确定光学系统视场角,然后根据不同的视场角选定能满足这个视场角要求且尺寸最小的光学系统结构形式。
空间相机 高分辨力可见光相机 光学系统设计 光学传递函数 space camera high resolution visible camera optical system design optical transfer function 光学 精密工程
2008, 16(11): 2164
根据光电系统点目标探测概率、虚警概率公式,从信号和噪声的统计特性出发,推导了可见光相机对点源目标的作用距离公式.并综合考虑人眼的目标发现能力、目标的亮度对比度、观察等级和探测概率的要求,计算出面源目标的作用距离.为了便于计算,编制了相应的软件,并以高分辨率可见光相机为例,通过计算实现了对高分辨率可见光相机点源、面源目标的作用距离的估算.
可见光相机 高分辨率 作用距离 探测概率
