惯性稳定平台与生成对抗网络相结合的稳像方法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:walker250
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
惯性稳定平台作为搭载光电载荷的平台,是视觉成像系统的一个重要组成部分,它避免了成像系统在载体运动过程中因各种扰动造成的图像剧烈晃动、模糊降质等现象,提升了光电载荷探测、识别、跟踪的能力。同时,随着人工智能技术的发展以及图像处理对成像质量需求的增加,越来越多的研究将深度学习理论应用到稳像优化中。本文重点研究惯性稳定平台稳像技术与生成对抗网络稳像技术相结合的稳像方法,搭建了惯性稳定平台与生成对抗网络相结合的稳像系统,主要研究内容如下:1、本文研究了惯性稳定平台稳像技术与生成对抗网络稳像技术的结合方法,使用生成对抗网络对惯性稳定平台稳像后的图像进行了优化,针对稳像方法中的(a)姿态解算、(b)扰动补偿、(c)稳像优化三个关键环节设计了相应的算法。在姿态解算和扰动补偿环节,使用扩展卡尔曼滤波的四元数姿态解算方法,得到惯性稳定平台俯仰轴和航向轴的姿态角,并设计可实时参数整定的模糊PID控制器,实现绕俯仰轴和航向轴扰动的补偿;在稳像优化环节,搭建生成器网络对惯性稳定平台采集到的图像进一步稳像,恢复图像因垂直于视轴方向的高频抖动造成的模糊等图像退化现象。2、本文针对稳像系统的稳像机理进行了分析,设计稳像系统硬件结构,通过对比了不同框架结构的特点,选择两轴两框架结构,建立惯性稳定平台的坐标系,得到扰动的补偿条件及惯性稳定平台的数学模型,搭建了两轴惯性稳定平台硬件实物作为实验测试平台。3、针对本文的稳像方法进行了实验测试,实验对比了单一惯性稳定平台稳像效果和生成对抗网络优化后的稳像效果,实验结果表明,惯性稳定平台与生成对抗网络结合后的稳像系统有效解决了垂直于视轴方向的抖动造成的图像模糊及虚影问题,峰值信噪比和结构相似性指数比单一惯性稳定平台稳像方法分别提高了5.975和0.051。
其他文献
融合单站球坐标系统、摄像机和倾角传感器组合的六自由度激光标靶系统应用广泛,基于激光跟踪仪和捷联惯性导航系统的激光标靶改进方法,提升了六自由度测量的精度和动态性能。但是,该方法不可避免地具有噪声干扰、误差积累等问题。针对该类问题,本文设计了惯性测量单元原始数据降噪方法及捷联惯性导航系统姿态角误差补偿方法,搭建了测量系统进行了实验验证,表明了所研究方法的有效性。本文的主要工作内容如下:(1)分析了当前
学位
非球面阵列结构元件作为微光学领域的重要元件之一,具有简化光学系统设计、矫正像差和改善成像质量的优势,在集成成像、光束整形、光学神经网络等领域有着广泛应用。作为新型的复杂结构表面,非球面阵列元件与传统光学元件在加工表面质量评定方面有着很大的差异。因此,本课题对非球面阵列结构的几何特征评定方法展开研究,论文完成的主要工作如下:(1)研究了白光垂直扫描干涉术的测量原理,在获取非球面阵列元件表面形貌的基础
学位
针对直方图方法分选脉间参差雷达信号能力不佳且无法解析其调制模式的问题,结合参差信号的交织特性,提出联合到达时间差值(Difference of Time of Arrival,DTOA)的一阶差分曲线和相关分析的分选方法 .该方法基于DTOA一阶差分曲线提取DTOA关注项,然后基于关注项的自相关和交叠率识别参差调制模式、基于关注项的互相关分析参差调制模式,最后结合参差分析结果进行序列检索.实验结果
期刊
随着航天技术的不断发展,各国对空间技术要求的不断提高,稳定的管路系统在轨检测技术成为各航天大国急需解决的难题。本文以航天器在轨流体传输中两相流气泡声学检测为背景,研究了声学激励下的气泡动力学特征,在此基础上开展了气泡检测方法研究,并完成试验验证工作。首先,从单气泡模型出发,基于流体的质量与动量方程,以气泡壁处的压力平衡展开分析,推导出单气泡情况下可压缩与不可压缩模型的振动方程。通过数值计算,分析了
学位
基于光载波的微波干涉(Optical Carrier based Microwave Interferometers,OCMI)测量将微波光子学引入了距离测量的领域,电光调制技术是其中的重要一环。Mach-Zehnder(MZ)电光强度调制器是产生调制波的关键器件。但由于在使用过程中会受到环境温度变化、机械振动等的影响,其偏置工作点会发生缓慢漂移,影响输出调制光参数,进而影响测量精度。因此必须对调
学位
目标检测在智能驾驶、现场救援等领域中有着广泛的应用。相比常规尺度目标,小目标可提取特征较少、样本数据集不足,仍然存在识别率低、虚警率高的问题。特别在参研项目中,对小型嵌入式系统等低算力处理平台上的小目标检测能力提出了更高的要求。本文基于深度学习技术,重点研究了低算力处理平台下的小目标快速精确检测方法,研究了在检测层和特征提取层的改进优化方法,并在低算力嵌入式处理平台上进行了测试和验证。论文开展的具
学位
光学三维精密测量技术是现代科学研究和工业应用的关键技术之一,随着工业应用要求的逐渐提高,快速、大范围、高精度的三维形貌测量技术已经成为近几年的研究热点。为了解决传统单投影仪单相机三维测量结构中测量速度、测量范围有限,测量盲区广泛存在的问题,本文提出了双投影仪结构光视觉测量系统,并且针对双投影仪同时投影时造成的相移光栅叠加的问题提出了三种叠加相移光栅分离算法。本文分析了相位求解和标定的相关原理,提出
学位
在工业生产中,激光跟踪仪以其高精度、动态性好等优点应用十分广泛。激光跟踪仪的测角精度要远低于测距精度,其测角精度限制了激光跟踪仪的坐标测量精度。使用多台测量仪器组成多边测量系统,只使用测距信息来计算目标点在测量系统中的坐标,可以有效降低目标点的坐标测量误差。本文正是对于使用多台激光跟踪仪组成的激光三维多边测量网络进行研究,使用其绝对测距信息计算目标点坐标,并引入距离约束对系统的标定过程进行优化,主
学位
复杂电磁环境下驻留转换雷达的信号分选是制约电子侦察技术的发展瓶颈,由于其复杂多变的成形规律,信号子周期难以被检测;脉冲重复周期调制类型不明,脉冲序列无法成功提取;提取的多个子周期脉冲序列无法合并为一部雷达信号,造成虚警。针对以上问题,提出一种针对驻留转换雷达的信号分选算法,利用双门限提高子周期检测概率,通过霍夫变换结合迭代自组织聚类判断信号是否属于驻留转换雷达,改进搜索算法提取脉冲序列,依据排列熵
期刊
大连国贸中心大厦这一近370 m的超高层建筑被委托本土建筑师进行设计,兴许是机缘的巧合。项目随着时代及岁月的激荡,从2002年设计起始,至2012年易主被重新启动设计——十年间,其设计观念、城市交通、管理决策、技术进步等多重因素的变化,导致建筑师需重新思考设计切入点,直面设计理念、技术决策的选择,以设计为依托,让超高层建筑融入都市的实践过程值得分享与总结。
期刊