国家自然科学基金(60977001)
- 作品数：51 被引量：377H指数：11
- 相关作者：孙强刘英李淳王健赵建更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划吉林省科技发展计划基金更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信理学自动化与计算机技术更多>>
- 轻小型可见/近红外实时成像光谱仪的光学系统设计被引量：9
- 2015年
- 为了解决传统成像光谱仪难以实现光谱和图像信息实时获取的问题,设计一款可见/近红外宽谱段视频型成像光谱仪系统。系统利用多狭缝分光成像技术,将目标光谱图像进行区域划分,代替传统的推帚型成像光谱仪,实现光谱维的大视场成像。采用低色散光学玻璃和双胶合透镜实现宽谱段光学系统的像差校正。前置望远物镜系统采用复杂的双高斯结构,实现小畸变设计和不同视场狭缝处能量的均匀分布。为了同时获取高空间分辨率的实时视频监控和高光谱分辨率,利用分光棱镜将前置望远物镜的像分为两路,一路直接由高分辨率全色相机接收,另一路进入分光系统由灰度相机接收。采用三块棱镜作为分光元件,通过优化材料组合和实际光线控制,获得了萤石-熔石英-萤石理想棱镜组合,实现了光路同轴性和良好色散线性度。设计结果为光学系统的光谱范围为400-1000 nm,F数为3.5,前置望远物镜奈奎斯特频率处设计调制传递函数（MTF）大于0.5,畸变小于0.1%,像面照度均匀性高于98%。整个系统奈奎斯特频率处设计MTF大于0.44,平均光谱分辨率为10 nm。
- 刘兵刘英李灿王健李淳孙强
- 关键词：光谱学
- 交叉型消像散Czerny-Turner结构光谱仪设计被引量：19
- 2012年
- 以相对孔径为1∶8,工作波段为780～1 014 nm为初始光学参数,首次推导出交叉型Czerny-Turner(C-T)结构光谱仪的一阶消像散条件,搭建了交叉型消像散C-T结构和交叉型消彗差C-T结构。利用ZEMAX软件对两种初始结构进行了优化和比较。结果表明:交叉型消像散C-T结构具有更优越的光学性能,其均方根半径仅是消彗差C-T结构的12%～52%。消像散C-T结构不仅在沿狭缝方向上能量更为集中,利于设计大聚光能力的分光系统,而且在沿垂直于狭缝方向上点斑更小,具有更高的光谱分辨率。
- 安岩孙强刘英李淳
- 关键词：光学设计
- 高对比度中/长波红外双波段视景仿真系统光学设计及测试实验被引量：5
- 2013年
- 为了实现中/长波红外双波段制导系统的性能测试与评估,设计了一套基于数字微镜器件的红外双波段视景仿真光学系统,系统包括投影镜头和照明系统。利用非球面技术和大出瞳距、无穷远投影系统的像差特性,采用常规的红外材料,通过光焦度的合理分配与非球面像差校正的优势相结合,解决了双波段、大出瞳距离带来的彗差、像散、畸变和色差的平衡问题。采用阿贝式直接照明的方案,解决了斜入射情况下均匀照明的问题,有效地控制了杂光的影响,提高了光能利用率。设计结果显示:最终仿真系统全视场角为±2°,出瞳距离为250 mm,出瞳直径为70 mm,系统畸变小于0.2%,系统双波段的调制传递函数曲线均接近衍射极限;照明均匀性高于95%。系统实验测试表明:在黑体温度为300℃时,模拟温度最低为31.6℃,最高为250℃,温差为215.4℃,系统的对比度达到0.98,像面均匀性高于98.1%。仿真系统具有高对比度,宽温差和图像逼真的特点。
- 张建忠郭帮辉谭向全孙强
- 关键词：光学设计红外双波段视景仿真数字微镜器件
- 大视场凝视型红外共形光学系统设计被引量：6
- 2012年
- 为提高导弹整流罩气动性能,增强导引头系统稳定性,增大观察视场,完成了共形整流罩结合红外鱼眼镜头的新型红外凝视成像导引头光学系统设计。光学系统采用的椭球形共形整流罩将反远距结构与f-θ成像相结合,通过控制像方视场角提高像面照度的均匀性。对不同结构共形系统的像差特性进行了分析。光学系统解决了大视场光阑像差问题,最终获得±90°的无渐晕观察视场,其冷光阑效率为100%,全视场MTF在15 lp/mm处均大于0.5,点斑均方根半径小于30μm,在半径为50μm圆内能量集中度为93%以上,像面相对照度高于85%,满足大视场光学系统的成像要求。
- 姜洋孙强孙金霞刘英李淳王健杨乐
- 关键词：光学系统设计红外成像制导鱼眼镜头
- 一种智能视频监控中遗留物与搬移物的检测方法
- 2013年
- 提出了一种智能视频监控中遗留物与搬移物的检测方法.基于高斯混合分布模型,采用不同更新速率的累积掩膜更新背景模型,建立双背景模型,利用基于边缘的相关匹配算法,识别和提取前景目标,给出遗留物或搬移物的空间位置并报警.实验结果表明本算法大大降低了计算的复杂度,对遗留物或搬移物的检测有较高的检测精度和鲁棒性,降低了误警率.
- 毕国玲赵建续志军孙强
- 基于多尺度几何分析方法的图像融合方法
- 多尺度几何分析旨在构建最优逼近意义下的高维函数表示方法。综述了基于多尺度几何分析方法的图像融合方法的基本概念、模型、常用方法,并具体描述了多尺度几何分析方法的几个典型的变换算法,最后指出了每个算法的不足并进行了总结。
- 曲锋刘建卓刘英吴宏圣王健杨东军叶新孙强
- 关键词：多尺度几何分析脊波变换曲波变换CONTOURLET变换
- 文献传递
- 折/反混合式长波红外成像光谱仪光学系统设计被引量：9
- 2012年
- 为了实现遥感目标的长波红外高光谱成像,满足目标探测对多信息量的需求,设计了高光谱分辨率长波红外(8～12μm)成像光谱仪。前置望远系统采用离轴三反系统,以实现无遮拦、大口径及宽视场成像设计;光谱分光系统分别采用折射式和反射式结构进行优化设计。设计结果显示,采用折射式结构,可得到通光孔径为100mm,F数为2,光谱分辨率16nm,空间分辨率150μrad,冷光阑效率100%,成像质量接近衍射极限的光学系统;采用反射式结构,为了保证光学系统无挡光,需采用多片离轴反射镜,增加了系统的非对称性,使得系统的像散、彗差和场曲难以校正到最佳状态。设计结果表明:折/反混合式成像光谱系统具有光谱分辨率高、成像质量好和结构合理等优点,点斑均方根直径与国内现有探测器像素尺寸匹配。
- 张晓龙刘英孙强刘建卓王保华
- 关键词：光谱学成像光谱仪长波红外
- C8051F020单片机远程升级方法在光谱仪中的应用研究被引量：2
- 2013年
- 为了解决光谱仪内部数据库及程序的固件更新的需求,提出了一种基于C8051F020单片机的远程固件升级方法,并完成系统的软硬件设计。该系统在光谱分析仪中,实现了光谱信号的采集分析;同时可以将数据通过网络进行数据的传输。因此利用其具有远程通信的特点,实现了利用网络进行远程在线更新系统固件的方式。实际应用证明该方式简便有效,系统运行稳定。
- 曲锋隋龙赵建孙强
- 关键词：远程升级网络传输C8051F020光谱仪
- 投影微分法实现多光谱成像仪的自动对焦控制被引量：2
- 2013年
- 基于投影微分算法提出了一种应用于多光谱成像仪的自动对焦方法,该方法结合图像处理单元和多个波段的探测器调焦辅助机构来同时实现多个波段的独立自动对焦。首先,根据观测需要对自动对焦窗口进行手动选取,或结合投影微分与目标边缘的对应关系进行对焦窗口的自动选择;然后,将参与自动对焦计算的图像的对焦窗口内的数据做x与y方向投影,对这两个方向投影数组的微分1范数均值求均方根,并将其作为该帧图像的清晰度评价值;最后,结合经典的爬山搜索算法,完成系统的自动对焦过程。实验结果显示,同等条件下投影微分算法与经典的Brenner、能量梯度及Roberts梯度和算法具有同样好的评价效果,能够准确地实现系统的自动对焦,而其算法时间分别仅为这3种算法的0.67、0.33和0.33倍。这些结果表明,投影微分算法具有良好的单峰性与无偏性、较高的灵敏度及很好的实时性,能够满足系统的高精度自动对焦要求。
- 张艳超孙强赵建李也凡韩希珍白晶
- 关键词：多光谱成像仪自动调焦清晰度评价函数
- 高精度双目头盔畸变检测系统
- 2012年
- 设计开发了高精度双目头盔面板和滤光镜的畸变检测系统;系统对分划板十字丝图像进行中值滤波、自动阈值分割以及susan提取边缘等处理,并利用最小二乘法实现了对十字丝交叉点的识别与跟踪,利用图像测量技术得到了对应点的畸变值;通过对三维精密转台的控制,实现了对头盔面板和滤光镜的单点或自动多点位置的畸变检测;试验证明该系统稳定可靠、实时性强、精度高且小于10″,符合实际工程要求。
- 毕国玲赵建李淳孙强
- 关键词：图像测量
