车载电子稳像算法的研究

稳像算法的研究对实现电子稳像有重要的作用.介绍了车载电子稳像技术的基本概念、原理以及常 用的典型算法,给出了一种典型的电子稳像系统,结合车载摄像系统成像的特点,选用投影法作为车载电子稳像的算法,并用该算法对实拍的车载摄像系统所获取的图像序列进行稳像实验,实验证明了该算法用于车载电子稳像的可行性及有效性.     

某单兵无人车载系统电子稳像多分辨率塔式算法

在原有电子稳像算法基础上引入塔式分解,探索满足某单兵无人车载系统中稳像需求的算法,提出电子稳像多分辨率塔式算法.重点介绍了高斯塔和小波塔的构建方法,给出了塔式分解实验结果,并与未进行塔式分解稳像过程进行比较,从而得出此算法大大节省运算时间,提高了系统稳像的实时性,在特定应用环境中具有重要现实意义.     

“下反”式炮长微光瞄准镜稳像系统的设计与实现

针对“下反”稳像式炮长瞄准镜只能稳定昼视光路,而不能稳定微光夜视视场的问题,设计了独立的电子稳像系统。采用AVR单片机设计了信号采集模块,利用外部中断实时获得炮长瞄准镜中陀螺仪输出信号,并用动态循环法控制数码管准确显示。设计DSP电子稳像模块通过串口中断与AVR单片机通信,将陀螺仪信号换算成图像的运动矢量,然后采用平移变换模型对图像的抖动进行补偿。为了检验稳像系统的性能,进行了微光瞄准镜稳像实验,结果表明：电子稳像系统能够较好地稳定微光夜视图像,提高了炮长夜间观察瞄准目标的能力。     

会聚光路中的光学小平台

本文以反射棱镜共轭理论为基础,提出了在会聚光路中用二块棱镜组实现三自由度稳像的方案,并推导了相应的公式。借助于计算机使用优化方法对简化公式进行了修正。为多自由度稳像提供了新的途径。     

下反稳像偏差的图像测量方法

提出了一种利用数字图像处理技术来进行瞄准镜下反稳像偏差检测的新方法.利用特制的分划板来检测目标和背景,实时给出了瞄准镜下反稳像偏差的检测结果,提高了检测的质量和效率,对改进坦克观瞄系统参数的测量有一定的参考价值,也可供类似光学系统中定轴偏差检测借鉴.     

基于直线特征的车载电子稳像方法

电子稳像技术的研究重点是稳像算法,介绍了电子稳像的基本概念和原理以及常用的稳像算法,并根据坦克装甲车辆的实际情况,给出了车载电子稳像实验系统的基本构架及理论方法.选用块匹配法和直线特征法作为车载电子稳像算法,选用轨迹平均法作为图像序列的平滑方法,最后介绍了稳像效果的几种评价准则,并对车载电子稳像技术研究提出了几点设想.     

坦克稳像火控系统射击精度分析

从射击准备和射弹散布两个方面,对坦克稳像火控系统射击误差进行了较全面地分析,提出了射击误差的计算方法,并在此基础上对坦克使用稳像火控系统射击时的首发命中概率进行了计算     

一种基于特征匹配的实时电子稳像算法

为了实时地稳定摄像系统的输出视频,提出了一种基于特征匹配的实时电子稳像算法。将改进的Kanade Lucas Tomasi(KLT)算法用于特征提取,并提出一种新的基于灰度投影均值的特征匹配算法。为了保证稳像结果的鲁棒性,还给出了特征的有效性检验方法。另外,基于高实时性对运动滤波算法的要求,在有意运动参数估计中采用了递归Kalman滤波法。实验表明,在微机上稳定单帧图像仅需24.7ms,能够满足实时性要求,且具有良好的稳像效果。     

基于SIFT算子和Kalman滤波器的航拍图像电子稳像算法

针对航拍图像载台随机运动严重,图像分辨率低、目标特征少的特点以及航拍图像电子稳像技术快速、准确的要求,提出基于SIFT算子和Kalman滤波器的航拍图像电子稳像算法。该算法的特点是:由于利用SIFT作为估计图像间运动矢量特征,因此运算速度快;对Kalman滤波状态方程改进,可准确估计有意运动参数;将图像镶嵌技术用于稳定后图像"无定义区"的重建,从而形成快速准确的航拍电子稳像图像。航拍图像实验表明,该算法运算准确性高、稳定性好、速度快。     

稳像火控系统误差分析

通过对坦克稳像火控系统预测模型和目标运动状态测量的误差分析,提出提高测量精度和射击命中率的措施。     

针对旋转和平移的一种电子稳像算法

提出了一种新的基于Fourier-Mellin的电子稳像算法,用于消除由于推扫平台系统姿态不稳所造成的图像抖动。采用Fourier-Mellin算法和相位相关算法求取待稳定图像帧与参考图像帧之间的旋转角度和缩放及平移参数,并通过校正一组抖动的图像帧来验证所提出的算法。实验结果表明算法很好地估计并补偿了旋转和平移运动,能够满足一般要求。     

新型火控观瞄系统的设计与实现

综述了我国特种车辆"下反"和"上反"系列瞄具的技术特点,对新型火控观瞄系统的组成和工作原理进行了分析和研究,对基于微型动力调谐挠性陀螺的平台稳定回路进行了仿真设计和工程实现。样机研制后的稳定精度测试和多视场屏显视频像质及同轴度试验结果表明:稳像屏显自动跟踪式火控观瞄系统稳定精度高,人机环境友好,信息化能力强,适应未来战争高机动条件下的各种复杂军事需求。     

基于单应轨迹的视频实时稳像算法

针对视频稳像中实时任务的需求特点,提出一种基于单应轨迹的视频稳像算法。估计序列图像帧间的单应变换,并将该变换作用于图像窗口的4个角点,从而对每帧图像产生4个短的单应轨迹以代表视频短时间内的运动。利用关联卡尔曼滤波器以一种连续方式对不同帧的单应轨迹进行平滑。对图像合成采用包括性和相似约束以提高结果视频的可观性质量。该算法以在线方式工作,消除了缓存输入图像帧导致的延迟,具备不依赖于复杂的3D重建和长距离特征跟踪的优点,并有效避免了单应模型表达视频运动模型的误差积累问题。实验表明该算法能够有效对包含2D和较复杂3D场景的视频进行稳像,并且能够达到实时处理速度。     

稳像式坦克火控系统的几个总体技术问题

从火控系统的总体角度出发,对稳像式坦克火控系统行进间射击的几个技术问题进行了分析,供火控系统总体设计时参考.     

稳像式火控系统实弹射击训练控制装置设计与应用

通过对装甲兵传统的枪代炮射击训练进行分析,并结合稳像式火控系统射击的特点,得出射手要减小瞄准操作误差、提高射击密集度,必须掌握平稳跟踪目标的动作要领。由于缺乏训练和检验该动作要领的手段,设计并制作了实弹射击训练控制装置,提出检验训练合格的标准,从而使射手较好地掌握平稳跟踪目标的动作要领,提高了小型射击场的训练效率。经过部队和院校多轮训练使用,效果良好,且该装置已配发装甲兵部队。     

电子稳像中运动矢量一致性的优化算法

针对电子稳像技术传统块匹配法求运动矢量的固有缺点,采取四叉树———一种变块匹配方法计算运动矢量,使求得的运动矢量有较好的一致性.与其它变块匹配方法相比,该方法克服了其它变块匹配法的不足.实验表明,使用该法求出的运动矢量有较好的一致性和准确性.     

气动光学效应内涵及其对成像探测的影响机理北大核心

带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平台下气动光学效应的内涵及其对红外成像探测系统探测威力、探测精度的影响机理,对典型飞行状态下产生的气动光学效应进行了数学仿真计算,得到了仿真计算结果,并对仿真结果进行了分析。     

坦克射击模拟器瞄准镜分划的过渡过程模型

坦克射击模拟器炮长瞄准镜视景中,稳像工况下瞄准镜分划的过渡过程要与实装炮长瞄准镜中保持一致。该过渡过程实质就是火炮跟踪瞄准线的过渡过程。在分析炮控系统控制模型基础上,得到了二阶控制系统差分方程模型,即为射击模拟器炮长瞄准镜分划的过渡过程模型。     

光学陀螺旋转惯导系统原理探讨

利用旋转自动补偿光学陀螺的漂移是实现高精度惯性导航的有效途径之一,补偿的原理可以从惯性导航的误差方程中得到阐明。光学陀螺的特点决定了采用元件级的旋转方式会带来额外的误差和问题,而只能采用系统级的旋转,即整个惯性测量组合旋转补偿的方式。对一种8次180°翻转的光学陀螺惯性测量组合旋转方案进行了图形化的说明和分析,并仿真比较了旋转补偿前后的导航误差,结果表明这种系统级的补偿方案能够抵消所有惯性元件的静态漂移,从而大大提高了导航输出的位置和姿态精度。     

一种消除瞄准线漂移的实现方法

由地球自转引起的瞄准线漂移是坦克火控面临的棘手问题。提出了一种基于惯性姿态信息的瞄准线漂移抑制方法,借助车载惯导系统,获得瞄准镜的地理坐标和姿态信息,计算出地球自转角速率在瞄准镜坐标系上的分量。伺服系统依此向两个方向的控制通道增加补偿值,由此抵消地球自转的影响,乘员就会感到瞄准线始终对准目标,而不会产生偏离,因而省去了频繁调整的工作。该方法既可用于坦克作战训练,也可用于机载或舰载稳瞄装置的调试。