针对现有任意反射面速度干涉仪(velocity interferometer system for any reflector,VISAR)装置中依靠人工准直光路的现状,同时为满足未来对远程自动化控制的需求,提出一种新的光路自动准直的方法。该方法通过互补金属氧化物半导体(comp...针对现有任意反射面速度干涉仪(velocity interferometer system for any reflector,VISAR)装置中依靠人工准直光路的现状,同时为满足未来对远程自动化控制的需求,提出一种新的光路自动准直的方法。该方法通过互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)间接测量并以光斑的像素偏差为系统输入,通过系数矩阵转换和离散模糊反馈控制方法快速消除误差。基于Windows的控制和自动化技术(the Windows control and automation technology,TwinCAT)中视觉和运动等模块,将各模块分别运行在不同的实时内核中,消除了视觉与运动控制模块间的通信环节,实现了快速实时的闭环控制。经过冲击波速度测量实验验证,该系统实现了远程“一键式”自动准直,可将准直时间缩短到2 s,准直精度为4.5μm,解决了现有装置人工调节效率不高的问题,提高了系统的精度和稳定性。展开更多
针对从基于压缩超快成像(Compressed Ultrafast Photography,CUP)的任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System for Any Reflector,VISAR)中获得的压缩图像中重构出冲击波二维条纹图像的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的双约...针对从基于压缩超快成像(Compressed Ultrafast Photography,CUP)的任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System for Any Reflector,VISAR)中获得的压缩图像中重构出冲击波二维条纹图像的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的双约束图像重构算法。该算法首先基于条纹图像具有的稀疏性和平滑性,将问题转化为基于小波与全变分双先验约束的优化问题,然后,考虑到实际成像的噪声问题,采用加权卡尔曼滤波对图像已有信息进行预测和调整,最后将卡尔曼滤波引入二步迭代阈值算法的迭代过程中,进而求解该双约束优化问题,实现压缩图像的精确重构。在大噪声仿真实验中,该算法重构图像的峰值信噪比和结构相似度分别提高了4.8 dB和14.81%,显著提高了图像重构质量。在实际实验中,该算法重构出了清晰的冲击波条纹图像,且将冲击波速度最大相对误差降低了9.57%和平均相对误差降低了2.2%,验证了该算法的可行性。展开更多
文摘针对现有任意反射面速度干涉仪(velocity interferometer system for any reflector,VISAR)装置中依靠人工准直光路的现状,同时为满足未来对远程自动化控制的需求,提出一种新的光路自动准直的方法。该方法通过互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)间接测量并以光斑的像素偏差为系统输入,通过系数矩阵转换和离散模糊反馈控制方法快速消除误差。基于Windows的控制和自动化技术(the Windows control and automation technology,TwinCAT)中视觉和运动等模块,将各模块分别运行在不同的实时内核中,消除了视觉与运动控制模块间的通信环节,实现了快速实时的闭环控制。经过冲击波速度测量实验验证,该系统实现了远程“一键式”自动准直,可将准直时间缩短到2 s,准直精度为4.5μm,解决了现有装置人工调节效率不高的问题,提高了系统的精度和稳定性。
文摘针对从基于压缩超快成像(Compressed Ultrafast Photography,CUP)的任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System for Any Reflector,VISAR)中获得的压缩图像中重构出冲击波二维条纹图像的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的双约束图像重构算法。该算法首先基于条纹图像具有的稀疏性和平滑性,将问题转化为基于小波与全变分双先验约束的优化问题,然后,考虑到实际成像的噪声问题,采用加权卡尔曼滤波对图像已有信息进行预测和调整,最后将卡尔曼滤波引入二步迭代阈值算法的迭代过程中,进而求解该双约束优化问题,实现压缩图像的精确重构。在大噪声仿真实验中,该算法重构图像的峰值信噪比和结构相似度分别提高了4.8 dB和14.81%,显著提高了图像重构质量。在实际实验中,该算法重构出了清晰的冲击波条纹图像,且将冲击波速度最大相对误差降低了9.57%和平均相对误差降低了2.2%,验证了该算法的可行性。
