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小型无人机视觉传感器避障方法综述 被引量：5
1
作者 王家亮 董楷 +2 位作者 顾兆军 陈辉 韩强 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期60-79,共20页
无人机自主飞行避障技术是无人机安全飞行和应用中最为基础和关键的技术,也是当前无人机领域的研究热点。随着深度学习在计算机视觉方向的应用,以及事件相机等视觉传感器技术的迅速发展与不断完善,基于视觉传感器的无人机自主飞行避障... 无人机自主飞行避障技术是无人机安全飞行和应用中最为基础和关键的技术,也是当前无人机领域的研究热点。随着深度学习在计算机视觉方向的应用,以及事件相机等视觉传感器技术的迅速发展与不断完善,基于视觉传感器的无人机自主飞行避障方法取得一定的进步,但目前有些研究方法在复杂场景下仍存在很大的挑战以及存在一些列亟待解决的问题,在精准性、实时性以及算法鲁棒性方面仍有改进空间。首先介绍无人机避障的相关概念及问题难点;然后将基于视觉传感器的避障算法根据采用的硬件及技术手段,具体划分为传统避障方法、基于深度学习避障方法、基于处理事件流的避障方法、基于传感器融合避障方法,和基于视觉避障的决策层避障方法,并分别介绍每类避障方法相关研究进展与研究成果,以及分析各类避障方法的优缺点;最后总结现有无人机避障算法存在的问题,并对未来研究工作进行展望。 展开更多
关键词 无人机 避障传感器 计算机视觉 事件相机
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检焦镜面型精度对航空相机自准直检焦位置的影响
2
作者 张俊达 丁亚林 +4 位作者 孙林 陈志超 张明强 宇文子明 李汝琛 《光学精密工程》 北大核心 2025年第16期2516-2530,共15页
针对航空相机自准直检焦过程中出现的检焦镜面型变化导致检焦失败问题,建立检焦镜面型与检焦曲线变化的理论模型,并进行仿真分析和实验验证。首先,通过建立传感器接收到的光强差与检焦曲线的关系,计算不同检焦镜面型精度对成像光强分布... 针对航空相机自准直检焦过程中出现的检焦镜面型变化导致检焦失败问题,建立检焦镜面型与检焦曲线变化的理论模型,并进行仿真分析和实验验证。首先,通过建立传感器接收到的光强差与检焦曲线的关系,计算不同检焦镜面型精度对成像光强分布影响,并分析不同像差对检焦曲线造成的影响,然后,结合实际相机模型利用Zemax软件非序列模式进行仿真,最后,通过改变温度控制检焦镜面型,在不同面型下进行检焦实验,验证了理论与仿真结果。实验结果表明:检焦镜面型精度在面型RMS达到0.0483λ时,检焦曲线峰值位置超出半焦深;当面型RMS达到0.0821λ时,检焦曲线出现多峰。本文建立的理论模型及实验方法对光电自准直检焦镜的面型误差分配、设计与面型控制、提高航空相机成像质量有指导意义。 展开更多
关键词 航空相机 自准直 检焦 曲线拟合 面型误差
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航摄仪在极地环境的检校研究--以南极为例
3
作者 王伟轩 崔迎春 +2 位作者 李丙瑞 张浩 陈绍聪 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期7-12,31,共7页
目前我国在南极区域主要是利用卫星遥感及无人机手段获取影像数据,卫星遥感影像效率高但精度较低,无人机采集影像的精度高但效率较低,且很多区域无法到达,导致我国目前在南极区域地理信息数字化程度低,高精度影像覆盖率低。为提高影像... 目前我国在南极区域主要是利用卫星遥感及无人机手段获取影像数据,卫星遥感影像效率高但精度较低,无人机采集影像的精度高但效率较低,且很多区域无法到达,导致我国目前在南极区域地理信息数字化程度低,高精度影像覆盖率低。为提高影像数据采集效率及精度,中国第40次南极考察期间,成功将航摄仪运输至南极并安装于“雪鹰601”固定翼飞机中。获取高精度的检校文件对航摄仪在南极获取准确有效的影像数据起着关键性作用,对获取高精度的数据成果具有重大的影响。本文聚焦于对航摄仪在南极中山站不同飞行高度采集的检校数据,使用控制点及精密星历的不同方式处理,通过对不同方式处理检校数据获取的成果进行精度验证和对比,获取可靠的高精度检校文件,为南极航摄仪采集航空影像数据提供精度保障,也为后期更好地建立检校场提供数据支撑及论证依据。 展开更多
关键词 南极 航摄仪 CityMapper-2 航空摄影 检校
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TDI-CCD全景航空相机前向像移补偿的数字实现方法 被引量：33
4
作者 王德江 匡海鹏 +2 位作者 蔡希昌 刘志明 张雪菲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2465-2472,共8页
为了提高航空相机的照相分辨率,必须对航空相机拍照时飞行方向上景物与感光介质之间存在相对运动产生的前向像移进行补偿,以使景物与感光介质在拍照过程中相对静止。分析了TDI-CCD全景航空相机产生前向像移的原因、像移补偿精度与伺服... 为了提高航空相机的照相分辨率,必须对航空相机拍照时飞行方向上景物与感光介质之间存在相对运动产生的前向像移进行补偿,以使景物与感光介质在拍照过程中相对静止。分析了TDI-CCD全景航空相机产生前向像移的原因、像移补偿精度与伺服系统指标之间的关系,以及补偿机构-反射镜的工作方式;然后,提出了一种基于定点数字信号处理器的控制系统来实时实现前向像移补偿的算法。深入讨论了数字伺服控制系统中的补偿精度、算法选择、相位计算、时间约束等关键问题,并给出了一种适合于工程实际的硬件结构与软件流程。实验结果表明,速度环的稳速误差为0.85%,带来的像移为0.425μm,位置环的归位时间为0.8s,满足系统总体要求。 展开更多
关键词 航空相机 前向像移补偿 数字信号处理
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航空相机的像移计算及其补偿分析 被引量：24
5
作者 刘明 刘钢 +3 位作者 李友一 匡海鹏 修吉宏 翟林培 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B12期12-14,共3页
航空相机拍照时难免会产生像移,要提高成像质量和相机分辨力必须进行像移补偿。推导出前向像移、飞行器俯仰、滚动和偏航产生的像移及其误差计算公式,以美国 KS-146 航空侦察相机为例,计算出前向像移的大小数量级在 10-3,而其它像移量... 航空相机拍照时难免会产生像移,要提高成像质量和相机分辨力必须进行像移补偿。推导出前向像移、飞行器俯仰、滚动和偏航产生的像移及其误差计算公式,以美国 KS-146 航空侦察相机为例,计算出前向像移的大小数量级在 10-3,而其它像移量大小则为 10-4数量级,提出在航空垂直拍照时前向像移占主导地位,应作为像移补偿的主要方向,同时提出在航空相机设计中通过缩短曝光时间和提高快门精度等途径来减小像移、增强航摄图像的清晰度。 展开更多
关键词 航空相机 像移补偿 曝光 像移误差
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航空相机的自准直自动检焦方法研究 被引量：21
6
作者 史磊 金光 +1 位作者 田海英 陈志超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2460-2464,共5页
针对航空照相在高空中会由于温度、气压等环境参数的变化引起光学系统离焦的现象,设计了一种利用自准直原理实现自动检焦的结构。分析了光栅常数与反射镜摆扫速率、接收元件响应时间的关系,研究了光栅的刻线方向在焦平面上的摆放位置和... 针对航空照相在高空中会由于温度、气压等环境参数的变化引起光学系统离焦的现象,设计了一种利用自准直原理实现自动检焦的结构。分析了光栅常数与反射镜摆扫速率、接收元件响应时间的关系,研究了光栅的刻线方向在焦平面上的摆放位置和不同光源参数对检焦精度的影响。试验结果表明,自动检焦的焦平面位置与实验室光学标定的焦平面位置的偏差<1/3半焦深,满足使用要求,并在动态飞行试验中获得了良好的图像。该方法可推广于带有扫描反射镜的航空相机的检焦设计与研究中。 展开更多
关键词 航空相机 自准直 自动检焦
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考虑飞机姿态角时倾斜航空相机像移速度计算 被引量：46
7
作者 翟林培 刘明 修吉宏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期490-494,共5页
飞机的飞行和姿态变化使航空相机在拍照时产生像移,必须通过像移补偿来提高照相分辨率。为获得飞机姿态角变化时在倾斜航空相机像面上的像移速度大小,首先建立姿态变化过程的数学模型,用坐标系的旋转来等同姿态角的变化,然后根据坐标系... 飞机的飞行和姿态变化使航空相机在拍照时产生像移,必须通过像移补偿来提高照相分辨率。为获得飞机姿态角变化时在倾斜航空相机像面上的像移速度大小,首先建立姿态变化过程的数学模型,用坐标系的旋转来等同姿态角的变化,然后根据坐标系旋转前后相同点坐标值之间的矩阵转换关系,推算出单个姿态角变化导致的像移速度,最后将此方法推广到三个姿态角都变化时像移速度的计算。实际应用证明了该方法是一种有效的斜视画幅式航空相机的像移速度计算法,且直观、简单易行,还可以扩展到星载相机上。 展开更多
关键词 航空相机 姿态角 像移速度 像移补偿 坐标系旋转
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航空相机调焦单元仿真系统的实时显示方法研究 被引量：12
8
作者 杨守旺 龙科慧 +1 位作者 周磊 王增发 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期740-745,共6页
依据某型号航空相机内部系统通讯协议,对航空相机调焦单元仿真系统在通信工程中的实时显示方法进行了研究。提出了一种利用计算机仿真技术,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时显示的方法。阐述了航空相机调焦单元的工... 依据某型号航空相机内部系统通讯协议,对航空相机调焦单元仿真系统在通信工程中的实时显示方法进行了研究。提出了一种利用计算机仿真技术,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时显示的方法。阐述了航空相机调焦单元的工作原理,设计了仿真系统的硬件实现电路,给出了仿真系统的软件设计流程。工程实践表明,该仿真系统可以同时对4台相机调焦系统进行控制,具有操作简便、信息量大、数据读取直观等特点。 展开更多
关键词 航空相机 调焦系统 仿真控制 编码器
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斜视状态下航空遥感器像移的计算与补偿 被引量：18
9
作者 许永森 丁亚林 +1 位作者 田海英 董斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1779-1783,共5页
航空遥感器成像过程中飞行器的向前飞行和姿态变化,使地面物体发出的光线相对于遥感器的光轴产生运动,从而引起共轭像点的运动,在成像介质上产生像移。运用光线矢量与光轴旋转变换相结合的方法,针对飞行器向前飞行使物体与光轴间发生的... 航空遥感器成像过程中飞行器的向前飞行和姿态变化,使地面物体发出的光线相对于遥感器的光轴产生运动,从而引起共轭像点的运动,在成像介质上产生像移。运用光线矢量与光轴旋转变换相结合的方法,针对飞行器向前飞行使物体与光轴间发生的平移,以及飞行器姿态变化使光轴方向的改变,建立了光线矢量与光轴单位矢量间的关系,得到了航空遥感器在斜视状态下的像移模型。以实测遥感器的工作参数为条件,分析和计算了遥感器的像移,并给出了像移补偿的方法。实际应用证明光线矢量与光轴旋转变换相结合计算像移的方法,不仅综合了前向像移与姿态像移,而且计算简便,可推广于航空遥感器的研究中。 展开更多
关键词 像移补偿 航空遥感器 坐标系旋转 前向像移补偿
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大角度倾斜成像航空相机对地目标定位 被引量：17
10
作者 乔川 丁亚林 +2 位作者 许永森 修吉宏 杜言鲁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1714-1726,共13页
针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换... 针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70m,可满足工程实际需要。 展开更多
关键词 航空相机 目标定位 其次坐标变换 数字高程模型 误差分析
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航空相机焦面组件相变温控设计及验证 被引量：10
11
作者 郭亮 吴清文 +4 位作者 丁亚林 张洪文 张继超 冷雪 李延伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2060-2067,共8页
航空相机焦面组件是机载电子设备中具有严格温度要求的重要组件，其工作期间温度过高产生的热噪声和暗电流将导致成像质量下降。讨论分析了某型航空相机焦面组件热设计的特点，采用封装有相变材料的相变温控系统进行散热，根据结构特点... 航空相机焦面组件是机载电子设备中具有严格温度要求的重要组件，其工作期间温度过高产生的热噪声和暗电流将导致成像质量下降。讨论分析了某型航空相机焦面组件热设计的特点，采用封装有相变材料的相变温控系统进行散热，根据结构特点和导热路径，给出了热设计方案。采用有限元数值分析方法，建立了热平衡方程和热分析计算模型，应用热分析软件IDEAS—TMG在给定温度边界条件下进行瞬态仿真分析，给出了组件的热响应性能。热分析结果表明：焦面组件和散热器工作温度范围分别为18—31．1℃、18～28．2℃。所获得的分析结果能够满足热控指标要求。最后通过热实验对采用相变温控系统的热设计方案进行了验证，验证实验结果与数值分析结果吻合较好，结果对比最大偏差均不超过5％，验证了数值分析的正确性和温度预示的有效性。实验过程中焦面组件和散热器工作温度范围分别为18—32．3℃、18—29．6℃。 展开更多
关键词 航空相机 焦面组件 相变温控 热设计 热分析 热试验
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全景式航空相机的扫描角研究 被引量：10
12
作者 周刚 翟林培 +2 位作者 王德江 匡海鹏 陈志超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2473-2478,共6页
全景式航空相机成像时,需要合理确定扫描起始角和扫描角以便覆盖指定目标、增大覆盖区域,同时满足重叠率要求。研究了扫描角、扫描起始角和目标倾斜角之间的关系以及扫描角的计算方法。提出正好满足图像重叠率要求的扫描角的理论计算方... 全景式航空相机成像时,需要合理确定扫描起始角和扫描角以便覆盖指定目标、增大覆盖区域,同时满足重叠率要求。研究了扫描角、扫描起始角和目标倾斜角之间的关系以及扫描角的计算方法。提出正好满足图像重叠率要求的扫描角的理论计算方法,由于该方法计算困难,难以用于工程。因此,又提出了一种根据目标倾斜角计算扫描起始角和扫描角的算法,并分别给出了目标倾斜角与扫描起始角和扫描角之间的关系图。结果表明:这种方法确定的扫描起始角和扫描角能使所成图像满足重叠率的要求;给定目标大多处于条带覆盖区域的中间;覆盖区域也尽可能宽。算法计算简单,适合在实际工程设计中使用。 展开更多
关键词 全景式航空相机 扫描角 重叠率
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TDI CCD全景式航空相机的像移补偿误差分析 被引量：22
13
作者 吴宏圣 潘凝 翟林培 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第6期545-549,共5页
基于TDICCD的航空相机通常工作于推扫方式,介绍了一种新型TDICCD全景式航空相机。与相同CCD片数的推扫式相机相比,其优点是扩大了摄影视场,但同时带来摆扫方向上的像移。针对这一问题,提出了一种真角度像移补偿方法,并通过实验验证了真... 基于TDICCD的航空相机通常工作于推扫方式,介绍了一种新型TDICCD全景式航空相机。与相同CCD片数的推扫式相机相比,其优点是扩大了摄影视场,但同时带来摆扫方向上的像移。针对这一问题,提出了一种真角度像移补偿方法,并通过实验验证了真角度像移补偿的正确性。以型号为CT F3的TDICCD相机为例,对前向像移补偿误差进行了分析,提出系统的性能指标:TDICCD积分时间精度应大于5‰,扫描反射镜补偿精度应大于1%。 展开更多
关键词 航空相机 像移补偿 误差分析 CCD 摆扫 真角度
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航空相机的像旋转特性分析及其补偿方法 被引量：10
14
作者 王俊善 翟林培 +2 位作者 丁亚林 王晓军 肖占全 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期493-496,共4页
航空相机在多航迹成像方式中,随着45°反射镜绕光轴旋转对物进行扫描,物体反射像也将绕光轴进行旋转,为此必须采取消除像旋转的措施来保证成像质量。为阐述产生像旋转的原因,分析了扫描反射镜的像旋转特性;并在探讨消除像旋技术理... 航空相机在多航迹成像方式中,随着45°反射镜绕光轴旋转对物进行扫描,物体反射像也将绕光轴进行旋转,为此必须采取消除像旋转的措施来保证成像质量。为阐述产生像旋转的原因,分析了扫描反射镜的像旋转特性;并在探讨消除像旋技术理论的基础上,提出了一种反射镜与探测器同步转动消除像旋转的方法。在多航迹工作方式中,此方法为相机扫描机构连续扫描成像提供了必要条件。利用此方法还改进了以往步进式扫描机构的惯量大、扫描效率低的问题,并在实际工程中得以应用和证明。试验结果表明,该方法的同步旋转误差小于1/3像元,能够获得良好的图像效果。 展开更多
关键词 航空相机 像旋转 45°扫描反射镜 扫描成像
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航空相机镜筒位置控制的扰动估计与补偿 被引量：8
15
作者 黄浦 修吉宏 +2 位作者 李军 陈黎 杨秀丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期803-810,共8页
在航空相机镜筒速度内环设计了自抗扰控制器,以减小镜筒内偏心凸轮机构的运动对镜筒的扰动。采用扩张状态观测器对扰动进行实时估计,并生成扰动补偿量抵消扰动的影响。首先,分析了凸轮机构的运动对镜筒扰动的特点。然后,建立了镜筒的数... 在航空相机镜筒速度内环设计了自抗扰控制器,以减小镜筒内偏心凸轮机构的运动对镜筒的扰动。采用扩张状态观测器对扰动进行实时估计,并生成扰动补偿量抵消扰动的影响。首先,分析了凸轮机构的运动对镜筒扰动的特点。然后,建立了镜筒的数学模型,基于带宽的单参数化设计思想设计了扩张状态观测器及带扰动补偿的控制律,设计了镜筒位置控制器。最后,在镜筒上对控制器的抗扰动性能进行了验证,并与目前航空相机常用的一阶平方滞后超前校正法进行了比较。结果表明,采用自抗扰控制能将凸轮机构对镜筒的扰动偏差减小为传统方法的50%左右。在提高系统抗扰动性能的同时,控制器增益减小约2个数量级,大大降低了对控制器增益的要求,提高了系统的稳定性,对改善航空相机控制系统的抗扰动性能及降低控制器设计难度具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 航空相机 镜筒 自抗扰控制 扰动估计 扰动补偿 扩张状态观测器
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机载轻小型中波红外连续变焦系统设计 被引量：16
16
作者 葛婧菁 林招荣 朱大凯 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期728-732,共5页
针对制冷型320×256凝视焦平面阵列探测器,设计了一套4倍中波红外连续变焦光学系统,用于轻型机载光电探测和跟踪吊舱设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和2个反射镜构成,为了避免非球面的加工及检测误差影响,本系统只使用球... 针对制冷型320×256凝视焦平面阵列探测器,设计了一套4倍中波红外连续变焦光学系统,用于轻型机载光电探测和跟踪吊舱设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和2个反射镜构成,为了避免非球面的加工及检测误差影响,本系统只使用球面。设计结果表明,系统实现了37.5mm^150mm的连续变焦,工作波长范围为3.7μm^4.8μm,F数为4,满足100%冷光阑效率,系统在探测器的Nyquist频率16lp/mm处,所有焦距位置和视场的MTF均大于0.55,接近系统的衍射极限。该变焦系统总长280mm,质量仅为110g,具有体积小、质量轻、分辨率高、变焦轨迹简单等优点。 展开更多
关键词 连续变焦 红外系统 光学设计 航空相机
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大面阵彩色CCD航测相机的辐射定标 被引量：34
17
作者 修吉宏 黄浦 +1 位作者 李军 李友一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1365-1373,共9页
以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增... 以大面阵彩色CCD航测相机为研究对象,分析其成像过程,提出了影响相机辐射响应特性的各个因素,并以此为基础,建立了辐射响应特性模型。分别在暗场和使用积分球的条件下进行了辐射响应标定实验,通过组合更改输入辐亮度、曝光时间和CCD增益等因素对相机的辐射响应特性进行测量和分析。结果表明,相机R、G、B颜色通道随输入辐亮度变化的辐射响应特性并不相同,但在工作谱段范围内均呈线性变化趋势。采用最小二乘法对辐射标定数据进行拟合,一次多项式拟合结果的决定系数R2值均可达到0.999以上。当输入辐亮度不变时,相机输出图像灰度值随曝光时间或CCD增益的变化呈线性变化趋势,从而为其它工作条件下辐射响应特性曲线的推演奠定了理论基础。将相机辐射响应标定结果应用于相机调光功能,成像结果表明,获得的图像亮度适中,图像平均灰度值满足调光要求。 展开更多
关键词 航测相机 CCD相机 辐射定标 Bayer阵列
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新型航空相机自动调焦系统的设计 被引量：20
18
作者 许兆林 赵育良 张国栋 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期77-80,共4页
根据航空摄影侦察高机动性的特点和调焦精度要求,提出了数据采集与计算的自动调焦方法。分析了航空摄影时大气压力、温度和摄影斜距的变化对航空相机离焦的影响,给出了计算相机离焦量的简易数学方程,介绍了新型航空相机自动调焦系统的... 根据航空摄影侦察高机动性的特点和调焦精度要求,提出了数据采集与计算的自动调焦方法。分析了航空摄影时大气压力、温度和摄影斜距的变化对航空相机离焦的影响,给出了计算相机离焦量的简易数学方程,介绍了新型航空相机自动调焦系统的设计原理和基本组成,完成了系统的硬件电路和软件流程设计。光学测试和实际应用证明:这种控制技术不仅实用可靠,而且调焦速度快、精度高,满足了航空摄影侦察的要求。 展开更多
关键词 航空相机 自动调焦 调焦精度 离焦 光学测试
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带干扰观测器的航空相机前向像移补偿控制器 被引量：8
19
作者 付金宝 丁亚林 +1 位作者 仲崇亮 冷雪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1456-1463,共8页
研究了飞机姿态角速度变化的不确定性扰动对相机反射镜前向像移补偿效果的影响,设计了带有干扰观测器的伺服控制方案来抑制干扰。介绍了一种基于力矩扰动作用的反射镜系统数学模型。采用干扰观测器将外部力矩干扰及模型参数变化造成的... 研究了飞机姿态角速度变化的不确定性扰动对相机反射镜前向像移补偿效果的影响,设计了带有干扰观测器的伺服控制方案来抑制干扰。介绍了一种基于力矩扰动作用的反射镜系统数学模型。采用干扰观测器将外部力矩干扰及模型参数变化造成的实际对象与名义模型输出的差异等效到控制输入端。然后,在控制中引入等效的补偿来实现对干扰的抑制。最后,应用该方法设计了带有干扰观测器的控制器对相机反射镜组件进行像移补偿控制。与先进的PID方法的比较结果表明:在相同扰动作用下基于干扰观测器的补偿控制算法得到的干扰前向像移残差减小了40%～60%左右。该方法提高了相机反射镜前向像移的补偿精度和补偿控制的鲁棒性。 展开更多
关键词 航空相机 像移补偿 前向像移 观测器 控制器 先进PID
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单幅图像估计离焦量的航空摄像机自动调焦系统 被引量：7
20
作者 王昊 张涛 +2 位作者 张振 刘晶红 宋玉龙 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期484-490,共7页
为了改进航空相机自动调焦的方法,解决传统对焦深度法自身不可避免的多峰值问题和实时性问题。本文提出一种新型自动调焦方法,建立了调焦模型,并通过实验装置验证了该方法,调焦时间相比传统方法短,实现了一次定位的调焦方法。首先,通过... 为了改进航空相机自动调焦的方法,解决传统对焦深度法自身不可避免的多峰值问题和实时性问题。本文提出一种新型自动调焦方法,建立了调焦模型,并通过实验装置验证了该方法,调焦时间相比传统方法短,实现了一次定位的调焦方法。首先,通过采集大量不同离焦程度的自然图像作为分析样本的总体,对总体中分类采样出小块样本进行运算分析,经过迭代运算获得所需模板;然后,在凸轮机构完成粗调焦以后采集当前图像,通过对当前图像采样,把采集的样本小块放入建立好的模板中计算,得到当前镜头的离焦量。最后,根据离焦量的结果,换算为调焦执行机构的位移量,驱动调焦电机移动相应位移完成调焦。实验结果表明：在目前实验条件下离焦量计算时间为0.4s,较传统方法的4～8s调焦时间有了大幅度提高。在保证调焦精度的前提下,实现了一种具有实时性的自动调焦方法。 展开更多
关键词 航空相机 自动调焦 图像处理
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