一種基于電子圖像處理器的圖像序列位移矢量測量裝置制造方法及圖紙

一種基于電子圖像處理器的圖像序列位移矢量測量裝置涉及數字圖像處理領域中的運動探測技術領域，該裝置包括面陣探測器和圖像處理電路，所述圖像處理電路包括圖像數據采集接口模塊、第一圖像數據緩存模塊、第二圖像數據緩存模塊、圖像處理器讀寫與測試接口模塊、電子圖像處理器、D/A轉換模塊和二次電源模塊；通過電子圖像處理器對面陣探測器采集的圖像序列數據進行互相關運算，獲得相鄰幀圖像的位移矢量信息，實現對視軸偏移角度的精確快速探測。本發明專利技術體積小，重量輕，成本低，可靠性高，對空間輻射和劇烈振動不敏感，而且運算精度高、運算速度快，非常適合航空、航天應用場合。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及數字圖像處理領域里的運動探測技術，具體是一種基于電子圖像處理器的圖像序列微位移矢量測量裝置，該裝置能夠應用于航空、航天長焦距成像光學系統穩定成像領域。
技術介紹
隨著機載、星載高分辨率遙感技術的不斷發展，成像光學系統的焦距在不斷地延長，角分辨率也在不斷提高，如近年來發射的WorldView-2、GeoEye_l/2、IKONOS等衛星，焦距都超過10m，角分辨率均小于I μ rad。角分辨率的提高使得系統對于外界的擾動更加敏感，事實上，由于衛星平臺振動產生的視軸抖動已經成為影響遙感圖像質量的重要因素。為了補償上述視軸抖動引起的圖像質量下降，首先應當采用一種合適的手段，在極短的時間內精確測量視軸抖動的角位移信息。C.J.Weaver 和 J.ff.Goodman 于 1966 年提出了 “聯合相關變換器”(C.J.Weaver,J.W.Goodman.A technique for optically convolving two functions.App1.0pt.,5:1248-1249, 1966)，該方法基于傅里葉光學原理，可以借助照相介質或空間光調制器(Space Light Modulator, SLM)實現。上述方法的基本原理是將圖像時間序列中前后相鄰的兩幀圖像分別作為參考圖像和目標圖像，將二者合成一幀聯合輸入圖像，通過對該圖像實施互相關運算，得到含有位移矢量信息的頻譜圖像。如果令輸入的參考圖像為r(x，y)，其中心位于(_a，0);目標圖像為t (x，y)，其中心位于(a，0);由參考圖像和目標圖像組成的聯合輸入圖像為f(x，y)，則輸入的圖像可以表示為:f (X，y) =r (x+a, y) +t (x_a, y)則經過一次傅里葉變換的頻譜分布為:F (U，V) =exp [ j2 π au]R(u, v) +exp [_j2 π au] T (u, v)其中:R(u, v) = f f r (x, y) exp [_j2 π (ux+vy) ] dxdyT (u, v) = / f t (x, y) exp [-j 2 π (ux+vy) ] dxdyF(u, v),R(u, v)和T(u，v)分別為聯合輸入圖像、參考圖像和目標圖像的傅里葉變換，則聯合功率譜:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于電子圖像處理器的圖像序列位移矢量測量裝置，其特征在于，該裝置包括面陣探測器（201）和圖像處理電路（202），所述圖像處理電路（202）包括圖像數據采集接口模塊（301）、第一圖像數據緩存模塊（302）、第二圖像數據緩存模塊（303）、圖像處理器讀寫與測試接口模塊（304）、電子圖像處理器（305）、D/A轉換模塊（306）和二次電源模塊（307）；所述面陣探測器（201）與圖像數據采集接口模塊（301）連接，圖像數據采集接口模塊（301）與第一圖像數據緩存模塊（302）連接，第一圖像數據緩存模塊（302）與第二圖像數據緩存模塊（303）連接，電子圖像處理器（305）分別與第一圖像數據緩存模塊（302）、第二圖像數據緩存模塊（303）、圖像處理器讀寫與測試接口模塊（304）、D/A轉換模塊（306）連接，二次電源模塊（307）分別與圖像數據采集接口模塊（301）、第二圖像數據緩存模塊（303）、電子圖像處理器（305）、D/A轉換模塊（306）連接；所述面陣探測器（201）輸出的圖像數據由圖像數據采集接口模塊（301）采集至第一圖像數據緩存模塊（302），第一圖像數據緩存模塊（302）存儲該圖像數據并同時將接收的圖像數據傳輸給第二圖像數據緩存模塊（303），第二圖像數據緩存模塊（303）接收到第一圖像數據緩存模塊（302）傳來的圖像數據后，與第一圖像數據緩存模塊（302）同時將圖像數據輸入電子圖像處理器（305）；第一圖像數據緩存模塊（302）在將內部的圖像數據傳輸至電子圖像處理器（305）后，清空內部圖像數據或再讀入一幀圖像覆蓋原圖像數據；電子圖像處理器（305）讀入兩幀圖像數據后，將二者拼接為一幀圖像，并進行互相關計算得到二維位移矢量數據，然后將二維位移矢量數據傳輸至D/A轉換模塊（306），D/A轉換模塊（306）將二維位移矢量數據由數字量轉化為模擬量作為補償信號輸出；所述圖像處理器讀寫與測試接口模塊（304）為電子圖像處理器（305）下載程序或寫入程序的接口，二次電源模塊（307）用于給圖像處理電路（202）提供電源。...

【技術特征摘要】
1.一種基于電子圖像處理器的圖像序列位移矢量測量裝置，其特征在于，該裝置包括面陣探測器(201)和圖像處理電路(202)，所述圖像處理電路(202)包括圖像數據采集接口模塊(301)、第一圖像數據緩存模塊(302)、第二圖像數據緩存模塊(303)、圖像處理器讀寫與測試接口模塊(304)、電子圖像處理器(305)、D/A轉換模塊(306)和二次電源模塊(307); 所述面陣探測器(201)與圖像數據采集接口模塊(301)連接，圖像數據采集接口模塊(301)與第一圖像數據緩存模塊(302)連接，第一圖像數據緩存模塊(302)與第二圖像數據緩存模塊(303)連接，電子圖像處理器(305)分別與第一圖像數據緩存模塊(302)、第二圖像數據緩存模塊(303 )、圖像處理器讀寫與測試接口模塊(304 )、D/A轉換模塊(306 )連接，二次電源模塊(307)分別與圖像數據采集接口模塊(301)、第二圖像數據緩存模塊(303)、電子圖像處理器(305 )、D/A轉換模塊(306 )連接； 所述面陣探測器(201)輸出的圖像數據由圖像數據采集接口模塊(301)采集至第一圖像數據緩存模塊(302)，第一圖像數據緩存模塊(302)存儲該圖像數據并同時將接收的圖像數據傳輸給第二圖像數據緩存模塊(303)，第二圖像數據緩存模塊(303...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許博謙，王剛，郭永飛，王磊，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：