光电经纬仪快速被动调焦技术研究
发布时间：2022-02-21 00:39
光电经纬仪作为一种大型光电测量设备,能够自动捕获、跟踪远距离运动目标,获取目标的实况图像、飞行姿态、运行轨迹以及辐射特性,具有广泛的科研和国防用途。而实时精确的调焦技术是保证经纬仪清晰成像与准确测量的关键。目前,经纬仪多采用基于距离和温度的自动调焦系统,需要使用外部设备主动测距,再根据调焦曲线进行调焦。近年来,被动式检焦调焦技术逐渐成为了本研究领域的主要方向,其中图像处理是该领域热点之一。这类方法具有成本低、精度高、不需外部设备等优点,但调焦速度慢一直是其有待解决的问题,不能满足对动态目标实时调焦的需要。另一类被动调焦技术是基于光学原理,需要单独设计检焦机构,目前尚未见到这类方法在经纬仪中的应用。本文针对上述背景,就如何实现光电经纬仪快速高精度的被动调焦,进行了以下几个方面的研究工作:一、建立光学系统离焦模型,分析了造成系统离焦原因,研究了现有的几种光学检焦原理,并在此基础上设计了适用于经纬仪的双光楔的相位检焦系统。和传统分离透镜式相位检焦相比,本系统具有灵敏度高、结构简单、加工装调方便的特点。这种方法直接迅速,能够满足经纬仪的快速调焦的需要。二、对基于图像处理的自动调焦技术进行了深入...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 光电经纬仪简介
1.3 自动调焦技术研究状况
1.4 主要研究内容及章节安排
第2章 光学自动检焦技术研究
2.1 引言
2.2 光学系统离焦模型
2.3 光学系统离焦原因
2.4 光学检焦原理
2.5 一种改进的相位差异法
2.6 本章小结
第3章 图像自动调焦技术研究
3.1 引言
3.2 离焦深度法
3.3 对焦深度法
3.4 图像调焦实验研究
3.5 本章小结
第4章 自动调焦样机设计
4.1 引言
4.2 成像系统设计
4.3 检焦调焦系统设计
4.4 混合调焦流程设计
4.5 本章小结
第5章 被动调焦实验研究
5.1 引言
5.2 实验装置介绍
5.3 相位差标定实验
5.4 相位调焦实验
5.5 图像精调焦实验
5.6 混合调焦时效性分析
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文的工作内容
6.2 论文的创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间相机温度-离焦特性分析与试验[J]. 孔林,杨林. 光学精密工程. 2017(07)
[2]A robust auto-focus measure based on inner energy[J]. 李阳,唐庭龙,黄薇. Optoelectronics Letters. 2017(04)
[3]一种基于机器学习的自动对焦算法[J]. 贾海彦,赵山山,张红民. 微型机与应用. 2016(10)
[4]基于PSD的显微镜硬件自动聚焦系统研究[J]. 杨宇,赵宇,杨明,孟传瑞. 机电工程. 2016(01)
[5]一种粗精结合的快速图像自动调焦算法[J]. 林兆华,米阳,葛兵. 国外电子测量技术. 2015(10)
[6]广角天文望远镜的自动调焦[J]. 黄垒,辛立平,韩旭辉,魏建彦. 光学精密工程. 2015(01)
[7]基于高清网络摄像机的自动聚焦算法[J]. 谢琦,张广. 计算机工程与设计. 2014(09)
[8]电子经纬仪系统中自动调焦爬山搜索算法的优化设计[J]. 刘春桐,张洋,何祯鑫,张志利. 计算机测量与控制. 2014(04)
[9]基于干涉的同轴检焦新方法[J]. 李光,朱江平,陈铭勇,赵立新,胡松,段宣明. 中国激光. 2013(12)
[10]较大视场的全自动经纬仪望远物镜设计研究[J]. 张洋,刘春桐,吴国俊,何祯鑫. 科学技术与工程. 2013(33)
博士论文
[1]基于R-C系统的长焦距航空相机实时相位检焦技术研究[D]. 陈志超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]基于图像处理的光电测量设备自动调焦方法研究[D]. 王冠军.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]基于图像处理的自动检焦技术在航空相机中的应用研究[D]. 孟繁浩.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[4]航空可见光变焦距镜头自动调焦系统研究[D]. 王昊.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[5]基于图像技术的自动调焦方法研究[D]. 黄德天.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[6]基于图像处理自动调焦技术在经纬仪中应用的研究[D]. 林兆华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[7]推扫式遥感相机基于图像的实时自动调焦研究[D]. 卢振华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[8]数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D]. 陈国金.西安电子科技大学 2007
[9]数字自动对焦技术的理论及实现方法研究[D]. 李奇.浙江大学 2004
硕士论文
[1]快速高精度望远镜调焦系统设计[D]. 许晓亮.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[2]基于图像处理的自动调焦技术研究[D]. 莫春红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
[3]基于图像处理的自动聚焦理论研究[D]. 王家川.重庆大学 2012
[4]小型反射/折反射式望远镜的研究[D]. 袁颖华.苏州大学 2011
[5]差动像散离焦检测技术研究[D]. 潘萍.哈尔滨工业大学 2010
[6]调制传递函数测试仪的自动调焦技术研究[D]. 孙文.南京理工大学 2009
[7]自动聚焦评价函数的精确度和稳定性研究[D]. 高赞.山东大学 2007
[8]自动聚焦算法研究与验证平台设计[D]. 周贤.山东大学 2006
[9]空间相机调焦技术的研究[D]. 张洪文.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2003
本文编号：3636136
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 光电经纬仪简介
1.3 自动调焦技术研究状况
1.4 主要研究内容及章节安排
第2章 光学自动检焦技术研究
2.1 引言
2.2 光学系统离焦模型
2.3 光学系统离焦原因
2.4 光学检焦原理
2.5 一种改进的相位差异法
2.6 本章小结
第3章 图像自动调焦技术研究
3.1 引言
3.2 离焦深度法
3.3 对焦深度法
3.4 图像调焦实验研究
3.5 本章小结
第4章 自动调焦样机设计
4.1 引言
4.2 成像系统设计
4.3 检焦调焦系统设计
4.4 混合调焦流程设计
4.5 本章小结
第5章 被动调焦实验研究
5.1 引言
5.2 实验装置介绍
5.3 相位差标定实验
5.4 相位调焦实验
5.5 图像精调焦实验
5.6 混合调焦时效性分析
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文的工作内容
6.2 论文的创新点
6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间相机温度-离焦特性分析与试验[J]. 孔林,杨林. 光学精密工程. 2017(07)
[2]A robust auto-focus measure based on inner energy[J]. 李阳,唐庭龙,黄薇. Optoelectronics Letters. 2017(04)
[3]一种基于机器学习的自动对焦算法[J]. 贾海彦,赵山山,张红民. 微型机与应用. 2016(10)
[4]基于PSD的显微镜硬件自动聚焦系统研究[J]. 杨宇,赵宇,杨明,孟传瑞. 机电工程. 2016(01)
[5]一种粗精结合的快速图像自动调焦算法[J]. 林兆华,米阳,葛兵. 国外电子测量技术. 2015(10)
[6]广角天文望远镜的自动调焦[J]. 黄垒,辛立平,韩旭辉,魏建彦. 光学精密工程. 2015(01)
[7]基于高清网络摄像机的自动聚焦算法[J]. 谢琦,张广. 计算机工程与设计. 2014(09)
[8]电子经纬仪系统中自动调焦爬山搜索算法的优化设计[J]. 刘春桐,张洋,何祯鑫,张志利. 计算机测量与控制. 2014(04)
[9]基于干涉的同轴检焦新方法[J]. 李光,朱江平,陈铭勇,赵立新,胡松,段宣明. 中国激光. 2013(12)
[10]较大视场的全自动经纬仪望远物镜设计研究[J]. 张洋,刘春桐,吴国俊,何祯鑫. 科学技术与工程. 2013(33)
博士论文
[1]基于R-C系统的长焦距航空相机实时相位检焦技术研究[D]. 陈志超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]基于图像处理的光电测量设备自动调焦方法研究[D]. 王冠军.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]基于图像处理的自动检焦技术在航空相机中的应用研究[D]. 孟繁浩.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[4]航空可见光变焦距镜头自动调焦系统研究[D]. 王昊.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[5]基于图像技术的自动调焦方法研究[D]. 黄德天.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[6]基于图像处理自动调焦技术在经纬仪中应用的研究[D]. 林兆华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[7]推扫式遥感相机基于图像的实时自动调焦研究[D]. 卢振华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[8]数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D]. 陈国金.西安电子科技大学 2007
[9]数字自动对焦技术的理论及实现方法研究[D]. 李奇.浙江大学 2004
硕士论文
[1]快速高精度望远镜调焦系统设计[D]. 许晓亮.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[2]基于图像处理的自动调焦技术研究[D]. 莫春红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
[3]基于图像处理的自动聚焦理论研究[D]. 王家川.重庆大学 2012
[4]小型反射/折反射式望远镜的研究[D]. 袁颖华.苏州大学 2011
[5]差动像散离焦检测技术研究[D]. 潘萍.哈尔滨工业大学 2010
[6]调制传递函数测试仪的自动调焦技术研究[D]. 孙文.南京理工大学 2009
[7]自动聚焦评价函数的精确度和稳定性研究[D]. 高赞.山东大学 2007
[8]自动聚焦算法研究与验证平台设计[D]. 周贤.山东大学 2006
[9]空间相机调焦技术的研究[D]. 张洪文.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2003
本文编号：3636136
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