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- 航空相机高精度速高比测量技术的研究
- 作者： 郑丽娜 来源： 中国科学院大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 速高比测量 线阵CCD 空间滤波法 航空相机
- 描述： 航空相机在空中飞行照相时，像移补偿精度是影响航空相机成像质量的关键因素，高精度像移补偿的前提是需要对速高比进行高精度的测量。本文将速高比测量转化为像移速度测量，从航空相机像移速度测量出发，以空间滤波测速法（SFV）为基础，对空间滤波器的滤波特性、滤波器的参数选择、二维速度测量以及SFV信号处理等相关技术进行了深入研究。通过对光学测速方法进行回顾，提出了利用空间滤波测速法对航空相机像移速度进行测量；介绍了空间滤波测速的原理和特性，并从数学角度对图像光强分布的空间滤波效应进行了介绍；讨论了透射函数对于窄带通滤波特性的影响，给出了不同形状的滤波器窗口对于典型透射函数的功率谱表达式，并对其功率谱中的频谱带宽及中心频率等特性进行了研究；通过研究空间滤波器的功率谱密度函数，对影响空间滤波特性的关键参数进行了分析；对比了透射光栅、棱镜光栅、光电二极管阵列以及液晶元件阵列等各类空间滤波器件进行像移速度测量的适用性；讨论了利用差分检波对基频成分的消除，提出了进行像移速度方向鉴别以及二维速度测量的方法；深入的讨论了处理SFV信号所涉及的信号分析技术，介绍了频谱分析，频率跟踪，计数方法以及相关技术等典型的信号分析技术。提出了利用线阵CCD的空间滤波特性进行航空相机像移速度测量的新方法，利用线阵CCD的空间滤波特性，通过对线阵CCD推扫所产生的图像进行隔行采样，模拟了空间滤波器的窄带通频率特性，实现了对航空相机像移速度的光学非接触测量，从而实现了速高比的测量。此方法可根据地面目标的频率分布灵活调整空间滤波器的频率特性，能够适用于航空相机速高比的精确测量。实验对5mm/s~53.2mm/s范围内几个典型像移速度进行了测量，结果表明，CCD像元尺寸为8μm，相机曝光时间为10ms时，测量误差引起的像移量误差最大为2μm，能够满足航空相机像移补偿的精度要求；实验中采用了线阵CCD的像素binning功能，大幅度提高了数据的读出速率，实现了动态累加的快速采样，同时提高图像的信噪比；提出了利用单个线阵CCD进行一维运动方向鉴别的方法，简化了光学系统；介绍了基于模糊图像的二维速度方向鉴别方法，并进行了试验验证。本文成功的实现了航空相机像移速度的高精度测量，从而实现了速高比的高精度测量，试验结果表明，文中提出的测量方法其精度完全满足航空相机像移补偿的精度要求。
- 航空摆扫相机转弯成像像移分析及补偿
- 作者： 杨永明 李昕阳 匡海鹏 郑丽娜 王德江 来源： 光学 精密工程 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空相机 转弯成像 摆扫成像 像移计算 像移补偿
- 描述： 角速度为1(°)/s时,横向像移量在纵向视场角为4.5°时达到3μm。转弯成像试飞实验结果表明:得到的图像像质优良,无几何形变,前向像移补偿良好,验证了本文提出的转弯成像像移补偿方法的正确性。