一、高速运动物体飞行参数的CCD测量方法研究（论文文献综述）
王艳[1]（2021）在《基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究》文中认为随着科技的发展,空间目标的位姿测量技术在航空、航天、工业等各领域发挥着举足轻重的作用,而基于光学图像的位姿测量技术则是近景摄影测量、计算机视觉和遥感等领域的研究热点,其具有非接触、设备简单及测量精度高等优点。近年来,随着线阵CCD、CMOS传感器技术的发展和线阵光学图像研究的深入,基于线阵光学图像传感器在空间目标位姿测量的优势得以展现。相比激光、雷达等其他非接触测量方式,其具有不可替代的作用。针对传统的基于面阵光学图像的位姿测量技术的精度和速度之间的矛盾,本文提出一种基于一维图像组合的空间目标高精度位姿估计方法,旨在完成对空间悬浮姿态运动目标的高精度位姿测量任务。课题研究应用于空间目标位姿测量的悬浮试验,针对线阵信号特性,提出了一种改进的高精度像点质心定位方法,基于线阵像机的成像机制,研究了一种新型的线阵像机标定方法,基于多线阵像机测量机制,建立了多线阵像机位姿测量系统的数学模型,开展了基于多线阵组合测量的空间目标高精度位姿估计算法研究,并建立了合作目标的高精度、快速的姿态解算模型。本文提出的方法可对装有惯导的被测目标运动参数进行校验,因此,实现多线阵CCD对空间运动点目标的运动检测,高精度地完成对运动目标的位姿测量将具有广泛的应用前景。论文的主要研究工作包括以下几个部分:（1）设计并研制了一套由三线阵CCD组成的位姿测量系统,研究了影响三线阵像机公共视场变化的因素,对像机的有效工作视场空间进行了分析。基于原始采集的线阵信号,根据其噪声的分布性质,研究一种改进的小波阈值去噪方法进行降噪处理,结果显示,该算法可抑制各种噪声。为了提高线阵CCD像点定位能力,针对传统的一维信号像点定位方法的不足,提出了自适应阈值的插值重心加权质心定位法,研究表明,本文算法的质心定位误差在0.029像素以内。与其他几种细分方法相比,本文算法定位精度更高,抗噪性更好,满足高精度系统的任务需求。（2）针对位姿测量中配备柱面镜头的线阵像机成像的畸变问题,建立了基于交比不变的线阵像机畸变修正数学模型,提出了一种基于线阵CCD改进的像机标定两步法。该方法无需高精度标定参照物,仅利用靶标之间的约束关系建立基于交比不变特性的线阵像机畸变模型。算法首先对已建立的线阵像机成像模型进行像机参数的线性求解;再进行畸变系数的计算;最后利用迭代方法进行像机参数的非线性优化,完成线阵像机的标定。仿真结果表明,对比传统的DLT法,本文算法抗噪性更好、精度更高。论文也研究了标定误差对位姿测量精度的影响,结果显示,主点误差对位姿测量精度影响较大,等效焦距较小;本文算法的重投影标准差为0.031像素。实际验证中,首先针对畸变模型及单像机标定精度展开,重投影定位误差优于0.025像素。标定方案引入线阵像机间固有的位姿关系作为标定误差补偿的约束条件,添加至线阵像机标定的共线误差方程中,补偿后的位置误差在0.746mm以内,角度误差在0.247°以内,相比于传统的线阵像机标定法,本文方法标定精度高、稳定性强。（3）传统的正交迭代算法是基于单目视觉测量,且仅应用于面阵像机上,为了解决多线阵像机位姿估计问题,本文提出了一种基于多线阵CCD位姿估计的高精度解算方法。算法首先建立多像机数据的统一表达,将所有像机观测数据看作广义单像机下的数据,再通过引入像方残差作为权值判断准则建立全新的误差评价函数,最后,应用改进的加权正交迭代算法求解位姿参数,算法有效地克服了传统正交迭代算法中的野值点误差对算法精度影响。仿真结果表明,与传统的正交迭代算法相比,本文算法避免了由于数据恶化或初值选取不当造成的迭代不收敛或收敛差等问题,计算效率提高了4.6倍;算法的抗噪性得到了有效的改善,在同等噪声水平下本文算法的精度更高,说明本文算法对噪声不敏感。实际测量的位置误差优于0.964mm,角度误差优于0.765°。针对现场测量任务,结合刚体运动特性,设计了多点合作目标,并建立了基于多点合作目标的欧拉-四元数姿态解算模型。模型避免了欧拉角在姿态解算中的奇异问题的发生,减少了因采用欧拉角计算时由三角函数引入的非线性误差。针对点目标遮挡问题,将强跟踪UKF算法引入到线阵姿态测量系统,完成线性成像的多目标同名像点匹配,仿真结果表明,目标在状态突然改变时或标志点发生遮挡时,强跟踪UKF算法可实现姿态信息的精准跟踪能力,完成同名像点的匹配。
杜笑滢[2]（2021）在《UV激光标印机振镜扫描系统及自动定位系统研究》文中指出随着工业产品逐渐向小型化、轻量化发展,线缆作为重要配件在实现通用性的同时其外缘尺寸逐渐减小,而传统喷墨式标印方式难以在有限空间内精准标印有效信息。普通激光标印装置虽然可以在小范围进行激光标印,但是难以保证线缆高速飞行标印时的标印质量。因此本文以提高线缆飞行标印图文精度为目标,围绕振镜扫描系统与自动定位系统进行研究,设计适用于线缆高速飞行标印的激光标印系统。针对线缆标印时加工范围小,传输速度快且不同型号线缆手动对焦误差大的难点,本文提出一种UV激光标印机设计方案,重点对振镜扫描系统与自动定位系统进行研究,并对主要功能部件进行选择。其中自动定位系统着重对基于偏心光束法以线阵CCD传感器为核心的自动对焦与飞行标印状态精准定位两部分进行研究。根据振镜扫描以及自动定位系统工作流程,设计FPGA与DSP联合控制的控制系统结构,适用于高速并行控制处理的FPGA微处理器作为振镜扫描系统的主控制芯片;选择擅长浮点运算的DSP芯片作为自动对焦光斑图像处理辅助控制器,进而对控制系统主要功能电路进行设计。考虑到定位精度对标印图文质量的影响,从聚焦误差、复合畸变误差、非线性误差、系统误差以及飞行标印误差方面着手对标印失真进行校正,有效提高了标印图文清晰度。根据振镜扫描及自动定位系统设计方案,对振镜扫描电机伺服系统性能进行MATLAB仿真分析。在Siumlink模块中建立基于Stribeck摩擦模型的扫描电机仿真模型,设计基于复合控制策略、伪微分负反馈控制（PDFF）策略、模糊自适应PID控制策略的电流-速度-位置环伺服控制系统,在保证系统稳定性同时提升系统响应速度至28.8μs,并验证扫描电机偏转速度与位置跟踪性能。而后对激光振镜扫描控制平台上位机软件进行设计,通过静态标印实验、线缆飞行标印实验以及自动对焦实验对本文设计方案进行验证,证明设计方案的合理性。实验结果表明,针对不同尺寸型号线缆,在静止和飞行标印状态下,通过调节参数均能实现快速、精准标印;而自动对焦装置在±240μm动态对焦范围内的对焦精度可达4μm,在提高激光标印机自动化程度的基础上实现了飞行状态下线缆表面清晰标印的目的。
刘煜东[3]（2020）在《光场层析成像火焰三维温度场测量方法与系统研究》文中提出燃烧广泛存在于能源动力、航空航天、冶金和化工等领域。准确可靠的火焰温度监测有利于提高燃烧效率、降低污染排放、保证生产安全。同时,火焰三维温度分布的准确测量既是燃烧过程机理研究的基础,也是燃烧装置设计的重要依据。基于火焰辐射光场成像的火焰温度场测量方法具有非侵入、响应时间短、系统简单、不需要信号发射装置等优点,获得了广泛关注。本文主要开展了基于光场层析成像的火焰三维温度场测量方法研究,为开发可靠的火焰三维温度场测量仪器提供了理论和技术基础。首先,介绍了火焰辐射的光场成像基本过程,发展了火焰辐射逆向光线追迹模型。结合火焰的辐射传输特性,提出了光场采样方向和位置特性的定量评价指标。分析了探测器像素、微透镜位置以及光场成像系统光学参数对光场采样特性的影响。在此基础上,提出了火焰辐射光场采样的优化方案,采集了轴对称和非轴对称火焰的辐射信息,并利用光场体重建方法重建了火焰温度分布。结果表明优化后的火焰辐射角度采样增大了23倍,非轴对称火焰的重建误差小于3%。针对光场体重建温度场空间分辨率低的问题,将光场重聚焦成像和光学分层成像技术相结合,开展了光场层析成像三维重建方法的研究。着重研究了光学分层重建断层辐射强度重建精度低的问题,分析了火焰发射率对温度重建精度的影响,进而提出了改进的光场层析成像温度场测量方法（Light Field Sectioning Pyrometry,LFSP）。发展了光场重聚焦图像的点扩散函数模型,据此分析了光场相机光学参数与深度分辨率和横向分辨率之间的关系,进而实现了对LFSP重建空间分辨率的定量评价与相机的参数优化。结果表明LFSP重建的横向分辨率和深度分别可以达到100μm和10mm,显着高于传统的光场体重建方法。在相机参数优化的基础上,设计并研制了光学参数可灵活调整的笼式光场相机,并对相机的装配精度、成像的渐晕与畸变、传感器的噪声与线性度等方面进行了分析与评估。开发了基于笼式光场相机的信息处理软件,具有相机拍摄参数控制、光场原始图像采集与解码、光场成像结果展示与存储等功能。在此基础上,对测量系统进行了参数标定与性能评估。结果表明:笼式光场相机的装配精度、成像特性及图像传感器性能均满足实验需求;LFSP测量系统的温度标定误差小于3%。为了验证LFSP的可行性,对乙烯扩散火焰和高温多相流进行了实验研究。对于乙烯扩散火焰实验,主要重建了层流、湍流、双峰等不同结构和流动特性下火焰的三维温度场,并与热电偶测量结果进行了比较与分析。结果表明:LFSP的测量结果与热电偶测温结果相吻合,具有较好的温度测量准确性;同时,LFSP具有较高的空间分辨率以及时间分辨率。对于高温多相流实验,根据对象特性改进了温度测量算法,将LFSP与粒子追踪测速技术相结合,同时测量了高温飞行颗粒的温度、速度参数,并与理论模型和实验现象进行了比较与分析。结果表明:飞行颗粒的温度变化趋势与理论模型一致,大量颗粒温度高于铁及氧化亚铁的熔点,这与形态观察中发现大量颗粒出现熔化的现象相一致。总的来说,实验结果证明了LFSP测量技术的可行性,具有广泛的应用前景。
王盛杰[4]（2020）在《基于面阵三维成像激光雷达的目标姿态测量》文中研究指明动态目标相对位姿测量作为三维形态识别和运动轨迹跟踪的关键技术,被广泛应用于空间在轨服务,自动驾驶,智能机器人等领域。随着应用领域的扩展,合作及半合作目标的探测已经无法满足现代化工业和科技的需求,对非合作目标探测将成为未来技术发展的重要方向。非合作目标无法提供便于位姿识别的合作信息,因此如何利用硬件成像系统捕获更多有用信息,设计鲁棒性更好、运行效率更高的位姿测量算法,成为非合作目标姿态测量的关键。为解决先验信息缺失,远距离测距精度低等问题,通过对关键技术的改进和创新,基于面阵三维成像激光雷达开展非合作动态目标位姿测量技术研究。首先,本论文以偏振调制的激光三维成像方法为基础,确立了高分辨率面阵三维成像系统的详细理论技术方案。通过对电光晶体偏振调制特性分析,提出基于偏振三维成像的系统误差标定方法,解决成像精度低、成像视场受限的问题,实现对远距离动态目标的高精度快速三维成像,为远距离非合作动态目标的探测及位姿测量提供硬件系统基础。其次,针对传统三维点云分割方法数据量大,算法收敛速度慢等问题,基于新型面阵激光雷达特有的成像机制和系统结构,提出多维数据融合的解决思路,将目标主体点云与复杂环境背景分割开。该方法将三维点云处理的问题降维到二维图像处理中,利用粒子群优化算法对目标边缘进行识别与分割,通过像素坐标映射关系,得到分割后目标的三维点云。该方法不仅显着提高了目标分割速度,并且不受纵深方向上噪声的影响,得益于面阵探测器较高的横向分辨率,分割精度得到保证。最后,对于非合作目标位姿参数的测量,研究了算法效率高,抗噪声能力强的相干点漂移点云配准方法,将点云配准问题转化为概率密度估计问题,并使用协方差描述子,以优化CPD算法在复杂场景中的稳健配准,使该算法在目标存在异常点和噪声的环境下依然保持较好的鲁棒性和较高的配准精度,为未知环境下非合作目标的位姿参数计算奠定了算法基础。在以上研究成果的基础上,通过半仿真实验以及外场实测数据实验,验证了偏振调制面阵三维成像激光雷达对远距离动态目标的“闪光”三维成像能力,并针对面阵激光雷达特有的工作模式,理论分析了面阵点云数据配准方法的性能。从目标结构特性、运动状态差异、环境条件变化等多个方面评估了位姿测量算法的精度和适用性。综上所述,本论文提出的新型面阵三维成像激光雷达具备高横向分辨率,高成像精度,成像速度快,作用距离远等优点。同时,结合面阵激光雷达系统结构特点提出的多维数据融合思想,给点云分割、配准以及位姿测量等算法提供了新的解决思路,为非合作动态目标位姿测量提供了从硬件平台到软件算法处理的完整技术思路。
杨学文[5]（2020）在《基于MEMS微振镜的三维测量系统设计与实现》文中研究表明传统的基于主动结构光的三维测量系统,是通过投影仪的散焦技术来获得黑白相间的正弦条纹。但通过散焦技术虽然可以完整的正弦条纹图,但由于投影仪焦距等原因所获得条纹图不够精确,因此测量过程中需要通过机械的移动光学元件来完成相位测量工作,从而导致系统的测量精度低,工作量大,测量稳定性差等问题;同时庞大昂贵的投影仪仅用来投影条纹,导致功能浪费,体积大、笨重而难以集成化。为解决上述问题,本文利用基于MEMS（Micro Electro mechanical System,微机电系统）的条纹投影技术搭建新型三维测量系统。首先,研究了基于MEMS的条纹投影系统的测量原理,并搭建了数学模型。利用Matlab编写了数据处理程序用于相位展开。提出了一种对基于MEMS的条纹投影系统的标定方法,利用标定棋盘格角点作为MEMS条纹投影系统的“捕捉点”,并完成了对系统的标定。与相移标定法相比,简化了标定流程,提高了标定的速度。其次,完成了三维测量系统的硬件选型和模块设计,其中包括测量系统控制信号的设计、激光器驱动电路的设计、振镜驱动电路的设计、CCD相机触发电路的设计。最后,搭建了基于MEMS条纹的三维测量系统,并进行了实测。实验结果表明,基于MEMS产生的条纹成像清晰可见,测量的相对误差为1.86%,平均误差为0.631mm,标准差为0.042mm,测量系统有效、可行且稳定性较好。但是条纹宽度不均匀,呈两边窄,中间宽的趋势,如何才能避免这种趋势,提高条纹正弦性和精度,需要进一步研究。
崔子浩[6]（2020）在《基于线扫描的海洋目标成像激光雷达系统研究》文中提出海洋目标是对海洋环境中被探测对象的统称,主要可分为水面上目标及水下目标,随着近年来全球性海洋开发不断深入,海洋目标探测技术飞速发展。激光雷达具有距离分辨率高、目标识别能力强的特点,可同时对水面上目标及水面下一定深度的目标进行探测,因此成为极具吸引力的海洋目标探测方法。目前已发展的成像激光雷达包括点扫描成像、面阵成像、线扫描成像等多种体制。线扫描激光雷达因其结构简单、成像效率高、能量相对集中的优点,成为广泛应用的海洋目标成像方法之一。然而,海洋环境复杂多变,海风、海浪、海流等因素导致海洋目标探测过程中面临噪声强度大、环境变化频繁等诸多挑战。根据线扫描成像激光雷达现状及海洋目标成像特点,本文分别对基于三角法及条纹管法的海洋目标成像激光雷达进行了深入研究。其中三角法适用于近距离目标的高精度成像,拥有结构简单、成本低、精度高的优势;条纹管成像系统适用于远距离目标三维成像,具有探测能力强、距离分辨能力高的优点,论文主要研究内容如下:（1）分析了点扫描成像、面阵成像及线扫描成像激光雷达的国内外技术进展,对比了各成像方法的优势与不足。线扫描成像方面,分析了三角法成像及条纹法成像两种方法的国内外进展及主要参数指标,基于国内外学者近年来的研究成果,分析了进一步提升成像系统性能的方法。（2）理论研究了海洋大气及海水中光的传输特性,对影响激光雷达探测性能的重要参数进行了分析。基于Mie散射理论研究了海洋大气及水下环境中激光的散射特性,基于Light Tools仿真平台,对532nm线光束在海洋大气及水下两种环境中的传输特性进行模拟仿真,为激光雷达探测提供理论指导。（3）基于三角法线扫描成像原理,分析了成像系统物理结构对距离表达式的影响,计算了成像距离与距离分辨率之间的关系。介绍了条纹管激光雷达（STIL）成像原理,计算了各分系统参数对激光雷达成像精度的影响,为条纹管激光成像雷达的整体研制与器件选型提供理论指导。理论提出了用于提高STIL图像信噪比的阴极选通方法。（4）设计研制了实时彩色三角法激光线扫描三维成像系统,主要包括控制系统、扫描系统及图像处理系统。完成了激光器、CCD相机、步进旋台等关键器件的选型。利用研制的系统进行了水下目标实时彩色三维成像实验,实现了高分辨率三维图像及彩色图像的实时显示。设计、研制了无人机载三角法激光线扫描系统,包括无人机系统、机载图像采集及处理系统和地面监控系统。利用研制的系统对海岸目标及水下一定深度的目标进行了无人机载成像实验。实现了目标三维信息的高速采集和实时重构,为海洋目标的大范围快速成像提供了新的解决方案。（5）设计研制了大视场、高帧频、高分辨率的条纹管激光三维成像探测系统。完成了接收镜头、像增强器、光锥等多种关键器件的选型。在此基础上,编写了基于Lab VIEW软件的实时三维图像重构程序。提出了基于阴极选通的条纹管激光雷达成像方法,有效提高了原始雷达图像的信噪比,为雷达系统的海洋应用提供了保证。利用研制的雷达系统,开展海洋大气及水下目标的成像实验研究。实验结果表明,基于阴极选通的条纹管激光系统对海洋目标具有良好的成像能力,扫描过程中可实时获取目标的三维信息,在海洋监测、跟踪、救援等领域具有广阔的应用前景。
任钰[7]（2019）在《基于双线阵图像分析的多目标着靶坐标测试》文中指出在现代兵器靶场测试中,对武器射击密集度进行评价的前提是精确测量弹丸的着靶坐标。针对高射频多目标着靶坐标的测试需求,在单触发模式下,论文从双线阵序列图像分析及目标特征提取入手,研究了多目标着靶坐标图像采集和处理方法。本文主要研究内容如下:1)运用双线阵相机交汇测量原理,通过分析目标与系统参数对成像的影响,给出了单触发模式下采集系统参数设置的方法,获得了可靠的多目标着靶坐标图像。2)通过对比多幅高频单目标连续过靶图像,得到图像中的噪声类型和特点并对不同类型的噪声分别提出了适合的噪声抑制方法,获得了能准确提取弹丸影像的灰度图像。3)研究了多目标图像的位置特点和规律,根据粘连弹丸的成像特点,对粘连弹丸影像进行分割;采用质心法求得弹丸中心像元坐标作为特征点,找到对应一组目标在两个线阵相机的成像位置,并求得多目标弹丸着靶坐标。4)设计了实验室钢珠仿真实验,测试结果经过与纸靶板所得数据进行比对,5个连发目标的着靶坐标误差均小于±3mm,表明论文中的系统设置方法和图像处理分析算法有效可行。
乔志旺[8]（2019）在《基于高速成像技术的外场弹丸运动姿态测量方法研究》文中提出研究弹丸炮口运动姿态对控制及提高火炮射击精度具有极为重要的意义。针对大口径弹丸运动姿态的测量需求,开展了基于高速成像技术的大口径弹丸运动姿态测量方法研究。详细分析了现有阴影照相站的测量原理及工作过程、大口径弹丸运动特性及环境特性。在此基础上,阐述了测量系统设计的要点及难点。针对俯仰角及偏航角高精度的测量要求,照相站采用相机光轴“水平-竖直”正交的布局方式,以降低图像坐标系和照相站坐标系之间的转换误差;计算分析了相机及镜头参数,包括相机分辨率、镜头焦距,并对成像组件进行了防尘设计和杂光干扰抑制设计。采用了基于激光反射对中的测量系统校准方法;设计了准直光源模块和田字网格位姿检测模块;针对田字网格网格面区域相机视场不能被遮挡、相机测量线高且高度可调的校准要求,选择了大可视区域的六轴并联机器人,设计了可移动调整台及两种不同高度的田字网格底座,并对可移动调整台进行了静力学仿真,仿真表明:在风载荷为75 Pa、垂直载荷为1000 N的条件下,可移动调整台高度调节行程可达80 mm;针对外场环境中缺乏移动轨道的问题,设计了对接式站间搬运模块。针对阴影图像对比度低、激波噪声明显的特点,采用分段伽马变换增强阴影图像;选择了一种基于中轴线与边缘的交点定位的弹尖提取方法;采用了一种基于椭圆拟合的弹尾特征提取方法,仿真表明:弹尾中心点的提取精度为0.44 piexl。分析了测量系统的测量误差,并搭建了大口径弹丸运动姿态测量系统,进行了精度验证实验,实验表明:姿态测量精度优于1′,达到了测量任务要求;进行了155 mm弹丸的姿态测量实验,获得了弹丸的俯仰及偏航角,结果表明所提测量方法有效、设计的测量系统可行。
汪振东[9]（2013）在《高速飞行物体速度与空间位置测量》文中提出针对靶场测试中弹丸过靶速度与位置的测量问题,首先系统的介绍了利用双CCD交汇光靶测量高速飞行物体的速度与空间位置的机理,推导出了指定坐标系中弹丸速度与空间坐标的计算公式。由此关系式我们知道速度与坐标参数只取决于系统自身的布局参数和目标在CCD上成像的中心像元。研究了整个测量系统的布站方式,因为不同的系统布局参数将会直接影响系统的精度。为了解决双CCD同时对目标成像的问题,研究了CCD的同步时序控制问题。结合实际靶场测试需要设计了一套模拟实验系统,用两组4个CCD相机组成测量系统,第一组相机用来测量目标的坐标,两组相机结合来测量目标速度。系统设计主要涉及CCD传感器的选择,有效靶面的计算,目标直径与所成像像宽的关系,线阵CCD扫描行数与目标速度、长度的关系等。探讨了CCD像元线与CCD光轴线不共轴问题给系统测量精度带来的影响。系统的布局参数是给定的,弹丸速度与坐标参数的计算最终都归结为获取弹丸在CCD上成像的中心像元。用VC++和OpenCV设计了测量系统的人机交互界面和图像处理算法。由于线阵相机与目标的相对运动,把线阵相机获得的数据当做二维图像信号来处理,提出了空间运动物体的目标检测算法包括减除背景、图像噪声剔除、图像分割、干扰目标去除、目标中心像元提取等。用natlab仿真了全靶面坐标测量的理论误差,通过对获取的实验数据处理、分析得到了系统的实验误差,从整个系统的各个方面研究了系统误差的可能来源,系统的测量精度可以满足工程需要。论文最后介绍了弹丸攻角的测量原理,结合可测的弹丸速度与坐标参数,最终可以标定弹丸的运动参数并实现了弹丸三维弹道轨迹的绘制。
沈洁云[10]（2013）在《快速飞行体三维成像系统设计》文中指出通过三维面形测量技术可以重构弹丸出膛后的三维轮廓形貌,分析弹丸的挤压及烧蚀情况。本课题的主要研究任务是研制出一套对高速飞行弹丸的表面形貌信息进行采集的成像系统。本文提出了基于激光照明的光栅投影技术和飞行体表面变形条纹多角度图像采集技术的快速飞行体三维成像系统方案,采用傅里叶变换轮廓术进行解相,并在MATLAB中进行了仿真,在此基础上探讨了系统中各个参数对精度的影响,为后续的系统设计提供了数值参考。由于投影条纹的质量对三维面形测量系统的精度有直接的影响,短脉冲条纹投影装置是三维成像中的关键部件。设计了两套用于产生条纹的光路：基于双光纤干涉原理的条纹投影装置；基于光栅成像原理的条纹投影装置。通过实验验证了两套条纹装置都能较好地恢复物体的形貌。考虑到系统的实际使用环境,选取抗震性好、视场面积较大、条纹空间频率一致性好,产生的条纹更能满足FTP解调要求的基于光栅成像原理的条纹投影装置,结合具体测量要求,设计了投影镜筒,完成短脉冲光源的相关参数计算和选型。根据测量时对视场和物空间分辨率的需求,计算CCD相机和镜头所要达到的相关参数并完成了选型。为了使条纹投影装置的闪光时刻和变形条纹成像系统的曝光时刻与飞行体抵达视场中心的时刻达到同步,对整套系统工作的时序过程进行了分析,然后通过ICP DAS公司的PCI-TMC12（A）卡中的定时计数器实现时序控制功能。根据相交型三角测量系统的光路需要,完成了底板和六面体支架等机械结构设计。搭建基于工控计算机的相交型三角测量光路成像系统,对完成的三维成像系统进行动静态试验。试验证明系统对静态物的测量精度初步达到要求；采集到的动态实弹数据经过后续处理得到的结果与预期基本相符,证明了此系统适用于对动态过程的面形测量。
二、高速运动物体飞行参数的CCD测量方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高速运动物体飞行参数的CCD测量方法研究（论文提纲范文）
（1）基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 位姿测量技术的发展概况 |
| 1.2.1 位姿测量理论概述 |
| 1.2.2 基于光学图像位姿测量理论及研究现状 |
| 1.2.3 像机标定理论及国内外研究现状 |
| 1.3 线阵CCD位姿测量理论及技术研究现状 |
| 1.3.1 线阵CCD位姿测量的国内外研究现状 |
| 1.3.2 线阵像机标定理论及研究现状 |
| 1.3.3 线阵光学图像位姿测量技术存在的问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 光学系统测量原理及像点识别定位技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于一维的多目视觉组合测量系统原理 |
| 2.2.1 一维成像单元交会组合测量模型 |
| 2.2.2 传感器相对测量基准线角偏置范围对视场范围影响 |
| 2.3 一维图像信号去噪技术及改进算法 |
| 2.3.1 一维信号的小波去噪技术及算法改进 |
| 2.3.2 实验结果及分析 |
| 2.4 改进的线阵光学图像的亚像素质心定位法 |
| 2.4.1 线阵CCD像点定位细分技术分析 |
| 2.4.2 基于自适应阈值的插值重心加权法质心定位 |
| 2.4.3 仿真验证 |
| 2.4.4 实际验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 线阵CCD位姿测量系统的像机标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 像机成像模型及其变换 |
| 3.2.1 面阵像机成像机制 |
| 3.2.2 线阵像机成像机制 |
| 3.3 摄像机畸变问题描述及模型建立 |
| 3.3.1 像机畸变 |
| 3.3.2 基于交比不变的线阵像机畸变校正数学模型 |
| 3.4 基于DLT的线阵像机标定技术 |
| 3.5 改进的线阵CCD的像机两步法标定 |
| 3.5.1 计算线阵CCD像机线性参数 |
| 3.5.2 基于交比不变的像差系数计算 |
| 3.5.3 像机参数的非线性优化 |
| 3.6 引入空间约束的多线阵像机标定误差补偿模型 |
| 3.7 实验验证 |
| 3.7.1 仿真数据验证 |
| 3.7.2 实际实验验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 多线阵像机的高精度位姿估计及目标姿态解算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 位姿描述参数及测量坐标系的建立 |
| 4.2.1 空间目标位姿描述 |
| 4.2.2 位姿测量的模型及变换关系 |
| 4.3 多线阵像机的高精度位姿解算算法 |
| 4.3.1 正交迭代算法 |
| 4.3.2 多线阵像机系统位姿估计的高精度迭代算法 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 点合作目标姿态解算及一维检测的多目标跟踪识别技术 |
| 4.4.1 欧拉-四元数姿态解算数学描述 |
| 4.4.2 多线阵点合作目标的四元数姿态解算模型 |
| 4.4.3 强跟踪UKF算法在多线阵位姿系统中目标跟踪的应用 |
| 4.4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验结果与分析 |
| 5.1 实验平台系统组成 |
| 5.2 系统误差分析 |
| 5.3 硬件平台实验 |
| 5.3.1 空间运动目标三维重建精度验证 |
| 5.3.2 空间运动目标姿态角重构精度验证 |
| 5.3.3 重复性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）UV激光标印机振镜扫描系统及自动定位系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外激光标印机研究现状 |
| 1.2.2 国内激光标印机研究现状 |
| 1.2.3 振镜扫描系统研究现状 |
| 1.3 自动对焦及精准定位系统研究现状 |
| 1.3.1 自动对焦技术研究现状 |
| 1.3.2 精准定位技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 UV激光标印机基本原理及实现 |
| 2.1 激光标印机振镜扫描系统工作原理 |
| 2.1.1 二维振镜扫描系统标印的基本原理 |
| 2.1.2 UV激光标印的作用原理 |
| 2.2 激光标印机自动定位系统工作原理 |
| 2.2.1 自动对焦 |
| 2.2.2 飞行标印精准定位 |
| 2.3 主要部件选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光标印机控制系统设计 |
| 3.1 控制系统总体设计 |
| 3.1.1 振镜扫描控制系统结构 |
| 3.1.2 控制系统硬件与接口转接 |
| 3.2 基于DSP的自动对焦控制系统设计 |
| 3.2.1 自动对焦工作流程 |
| 3.2.2 硬件结构设计 |
| 3.2.3 电路设计 |
| 3.3 基于FPGA的振镜扫描控制系统设计 |
| 3.3.1 精准定位工作流程 |
| 3.3.2 硬件结构设计 |
| 3.3.3 电路设计 |
| 3.4 FPGA与 DSP数据传输接口设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 定位精度分析与误差校正 |
| 4.1 聚焦误差及校正 |
| 4.2 复合畸变误差 |
| 4.3 非线性误差及校正 |
| 4.4 系统误差及校正 |
| 4.5 飞行标印失真问题分析与校正 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 扫描振镜控制系统仿真分析 |
| 5.1 基于Stribeck摩擦模型的振镜电机控制系统仿真分析 |
| 5.1.1 基于差分进化算法的模型摩擦参数辨识 |
| 5.1.2 控制系统建模与仿真 |
| 5.2 振镜电机多闭环控制系统设计与仿真分析 |
| 5.2.1 电流环设计与仿真 |
| 5.2.2 速度环设计与仿真 |
| 5.2.3 位置环设计与仿真 |
| 5.3 振镜电机伺服控制系统仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 控制平台软件开发与实验分析 |
| 6.1 激光振镜扫描控制系统软件设计 |
| 6.1.1 标印控制卡的工作原理 |
| 6.1.2 串口通讯模块程序设计 |
| 6.1.3 振镜控制系统功能设计及实现 |
| 6.2 自动对焦控制系统软件设计 |
| 6.2.1 步进电机运动控制 |
| 6.2.2 光斑图像获取与处理 |
| 6.2.3 自动对焦运动控制软件 |
| 6.3 实验及结果 |
| 6.3.1 激光标印实验 |
| 6.3.2 线缆飞行标印实验 |
| 6.3.3 自动对焦实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 基于摩擦模型振镜电机控制系统仿真程序 |
| 附录 B 振镜电机伺服控制系统仿真程序 |
| 附录 C 串口通讯模块程序 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）光场层析成像火焰三维温度场测量方法与系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 火焰温度测量技术的研究现状 |
| 1.2.1 接触式测温法 |
| 1.2.2 非接触式测温法 |
| 1.3 辐射法火焰温度测量技术 |
| 1.3.1 火焰辐射测温原理 |
| 1.3.2 辐射成像温度测量技术 |
| 1.3.3 光场成像火焰温度测量技术 |
| 1.3.4 光场成像火焰温度测量技术存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及组织结构 |
| 第二章 火焰辐射光场成像原理与光线采样特性研究 |
| 2.1 火焰辐射光场成像过程 |
| 2.1.1 火焰辐射光场成像原理 |
| 2.1.2 光场逆向追迹模型 |
| 2.2 火焰辐射的光场采样特性 |
| 2.2.1 表征光线 |
| 2.2.2 方向采样 |
| 2.2.3 空间采样 |
| 2.3 光场采样特性的影响分析 |
| 2.3.1 像素与火焰位置 |
| 2.3.2 微透镜放大率 |
| 2.3.3 微透镜焦距 |
| 2.3.4 主镜头放大率 |
| 2.3.5 主镜头焦距 |
| 2.4 光场采样优化及火焰温度体重建 |
| 2.4.1 光场相机辐射采样性能优化 |
| 2.4.2 火焰温度场三维体重建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光场层析成像火焰三维温度场重建方法研究 |
| 3.1 火焰三维温度场的光场层析成像原理 |
| 3.2 光场重聚焦图像的等效性分析 |
| 3.2.1 火焰辐射光线传输过程的数学模型 |
| 3.2.2 光场重聚焦成像的数学模型 |
| 3.2.3 传统相机成像过程的数学模型 |
| 3.2.4 等效性分析 |
| 3.3 光场层析成像三维温度场测量方法 |
| 3.3.1 光场重聚焦方法 |
| 3.3.2 光学分层成像算法 |
| 3.3.3 辐射测温方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 火焰三维温度场光场层析重建的空间分辨率研究 |
| 4.1 点扩散函数与重建空间分辨率 |
| 4.1.1 点扩散函数 |
| 4.1.2 深度分辨率 |
| 4.1.3 横向分辨率 |
| 4.2 火焰三维温度场光场层析重建 |
| 4.2.1 模拟条件设置 |
| 4.2.2 光场层析重建与点扩散函数的关系 |
| 4.3 光场相机参数对重建空间分辨率的影响 |
| 4.3.1 不同光场相机的重建空间分辨率分析 |
| 4.3.2 重建空间分辨率的优化 |
| 4.4 火焰重建的其他影响因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光场层析成像火焰三维温度场测量系统研究 |
| 5.1 笼式光场相机设计 |
| 5.1.1 总体设计 |
| 5.1.2 结构设计 |
| 5.1.3 组装与调试 |
| 5.1.4 图像校正 |
| 5.2 笼式光场相机成像性能评价 |
| 5.2.1 装配精度检测 |
| 5.2.2 笼式光场相机畸变特性 |
| 5.2.3 图像传感器噪声 |
| 5.2.4 图像传感器的线性度 |
| 5.3 光场层析成像火焰三维温度场测量系统 |
| 5.3.1 系统基本组件 |
| 5.3.2 系统功能测试 |
| 5.4 测量系统的实验标定 |
| 5.4.1 重聚焦深度标定 |
| 5.4.2 点扩散函数标定 |
| 5.4.3 辐射强度标定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 光场层析成像火焰三维温度场测量实验研究 |
| 6.1 乙烯扩散火焰温度测量实验系统及装置 |
| 6.1.1 乙烯扩散燃烧实验装置 |
| 6.1.2 热电偶火焰温度测量 |
| 6.2 实验结果及讨论 |
| 6.2.1 层流火焰 |
| 6.2.2 双峰火焰 |
| 6.2.3 湍流脉动火焰 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 基于光场层析成像的高温气固两相流温度、速度测量实验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 测量方法的改进与验证 |
| 7.2.1 高温颗粒的温度测量 |
| 7.2.2 飞行速度测量 |
| 7.2.3 小球下落的验证实验 |
| 7.3 实验系统及装置 |
| 7.4 实验结果及讨论 |
| 7.4.1 单个高温金属颗粒的温度变化 |
| 7.4.2 高温金属颗粒的温度-速度分布 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 论文的主要结论 |
| 8.2 本文的创新点 |
| 8.3 展望与建议 |
| 参考文献 |
| 研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于面阵三维成像激光雷达的目标姿态测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 位姿测量方法的研究现状 |
| 1.2.1 基于视觉传感器的位姿测量方法 |
| 1.2.2 基于激光雷达的位姿测量方法 |
| 1.2.3 总结与分析 |
| 1.3 目标位姿测量存在的关键问题 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 面阵三维成像系统概述及误差校准 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 偏振调制的三维成像系统 |
| 2.2.1 三维成像系统原理 |
| 2.2.2 面阵三维成像系统距离选通测距模式 |
| 2.2.3 面阵三维成像系统测距精度 |
| 2.3 面阵激光雷达成像性能分析及误差标定 |
| 2.3.1 电光晶体的锥光干涉效应 |
| 2.3.2 电光晶体误差分析 |
| 2.3.3 系统误差的矫正方法 |
| 2.3.4 系统误差标定实验与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面阵三维成像系统的目标点云分割 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 多维数据融合模型的建立 |
| 3.2.1 EMCCD工作原理 |
| 3.2.2 基于EMCCD的多维数据融合 |
| 3.3 粒子群优化算法理论分析 |
| 3.3.1 粒子群优化的基本原理 |
| 3.3.2 改进的粒子群优化算法 |
| 3.3.3 粒子群优化算法复杂度分析 |
| 3.4 基于粒子群算法的边缘检测 |
| 3.4.1 粒子群优化算法编码方式 |
| 3.4.2 基于粒子群优化的适应度函数模型 |
| 3.4.3 基于粒子群优化的边缘检测算法步骤 |
| 3.5 边缘检测实验结果与分析 |
| 3.5.1 卫星模型图目标分割实验 |
| 3.5.2 实测图像边缘分割实验 |
| 3.6 多维数据融合的点云分割方法 |
| 3.6.1 图像形态学腐蚀算法 |
| 3.6.2 基于图像边缘检测的点云分割步骤 |
| 3.7 点云分割实验结果与分析 |
| 3.7.1 点云分割算法比较 |
| 3.7.2 点云分割实验效果对比 |
| 3.7.3 点云分割评价指标与分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 面阵三维成像系统的目标点云配准 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 点云配准算法原理 |
| 4.2.1 点云配准数学模型 |
| 4.2.2 点云配准目标函数 |
| 4.2.3 点云配准方法分类 |
| 4.3 相干点漂移配准算法 |
| 4.3.1 高斯混合模型的建立 |
| 4.3.2 CPD算法目标函数的构建 |
| 4.4 基于协方差描述符的CPD点云配准算法 |
| 4.4.1 协方差描述符的构造 |
| 4.4.2 基于特征描述符的CPD算法 |
| 4.4.3 CPD算法对各类异常值的剔除 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 无噪声无异常值仿真实验 |
| 4.5.2 无噪声有异常值仿真实验 |
| 4.5.3 有噪声无异常值仿真实验 |
| 4.5.4 有噪声有异常值仿真实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 面阵三维成像系统的目标位姿测量 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 面阵三维成像平台系统搭建 |
| 5.3 非合作目标位姿参数解算 |
| 5.3.1 非合作目标位姿测量步骤 |
| 5.3.2 位姿参数解算 |
| 5.4 位姿测量仿真实验与分析 |
| 5.5 位姿测量外场实验与分析 |
| 5.5.1 动态目标三维成像效果验证实验 |
| 5.5.2 动态目标位姿测量实验与分析 |
| 5.5.3 多目标位姿测量对比评价 |
| 5.6 总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 主要贡献及创新点 |
| 6.3 后续研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）基于MEMS微振镜的三维测量系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状综述 |
| 1.3 研究内容及安排 |
| 第二章 相移法三维测量原理技术研究 |
| 2.1 相移法三维测量原理 |
| 2.1.1 传统相移法三维测量基本原理 |
| 2.1.2 基于MEMS的相移法三维测量基本原理 |
| 2.1.3 基于MEMS的相移法三维测量数学模型 |
| 2.2 相位展开/解包裹 |
| 2.2.1 相位展开方法 |
| 2.2.2双频率四步相移法相位展开实验 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 测量系统的标定技术研究 |
| 3.1 CCD相机的标定 |
| 3.1.1 相机的成像原理 |
| 3.1.2 坐标系间的矩阵变换 |
| 3.1.3 相机的畸变矫正 |
| 3.1.4 CCD相机标定过程 |
| 3.2 条纹投影系统的标定 |
| 3.2.1 传统投影系统(投影仪)的标定 |
| 3.2.2 基于MEMS的条纹投影系统的标定 |
| 3.2.3 基于MEMS的条纹投影系统标定过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 三维测量系统模块及控制信号设计 |
| 4.1 三维测量系统模块设计 |
| 4.1.1 条纹投影系统 |
| 4.1.2 图像采集系统 |
| 4.1.3 控制系统 |
| 4.1.4 系统测量方案 |
| 4.2 控制信号的设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 系统驱动模块硬件电路设计 |
| 5.1 驱动电路的工作流程 |
| 5.2 反馈调节网络 |
| 5.3 半导体激光器驱动模块电路设计 |
| 5.3.1 半导体激光器的特性 |
| 5.3.2 激光器驱动电路设计 |
| 5.4 MEMS振镜驱动模块电路设计 |
| 5.4.1 MEMS振镜的特性 |
| 5.4.2 振镜驱动电路设计 |
| 5.5 MEMS振镜与半导体激光器的同步 |
| 5.6 CCD相机触发电路设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 测量系统的调试及实验与结果分析 |
| 6.1 实验前准备工作 |
| 6.1.1 测量系统的调试 |
| 6.1.2 条纹正弦性验证 |
| 6.2测量实验 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）基于线扫描的海洋目标成像激光雷达系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 点扫描激光成像技术及发展 |
| 1.3 面阵激光成像技术及发展 |
| 1.4 线扫描激光成像技术及发展 |
| 1.4.1 三角法线扫描成像技术及发展 |
| 1.4.2 条纹管线扫描成像技术及发展 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 激光传输特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光雷达方程 |
| 2.3 激光传输光学特性 |
| 2.3.1 激光海洋大气传输光学特性 |
| 2.3.2 激光水下传输光学特性 |
| 2.4 激光传输特性仿真 |
| 2.4.1 仿真参数设置 |
| 2.4.2 激光海洋大气传输光学特性仿真 |
| 2.4.3 激光水下传输光学特性仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三角法线扫描激光雷达系统研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三角法线扫描成像原理 |
| 3.3 三角法实时彩色三维成像方法 |
| 3.4 实时彩色三维成像系统研究 |
| 3.4.1 实时彩色三维成像系统设计 |
| 3.4.2 彩色三维成像系统研制与集成 |
| 3.4.3 水下目标彩色三维成像实验研究 |
| 3.5 无人机载线扫描三维成像系统研究 |
| 3.5.1 无人机载线扫描三维成像系统设计 |
| 3.5.2 无人机载线扫描成像系统研制与集成 |
| 3.5.3 无人机载三维成像实验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 条纹管线扫描激光雷达系统研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 条纹管线扫描成像原理 |
| 4.2.1 条纹管激光雷达系统结构 |
| 4.2.2 条纹管探测器工作原理 |
| 4.3 条纹管成像雷达系统设计与研制 |
| 4.3.1 雷达系统总体设计 |
| 4.3.2 激光发射系统 |
| 4.3.3 接收光学系统 |
| 4.3.4 探测系统 |
| 4.3.5 控制系统 |
| 4.3.6 扫描系统 |
| 4.3.7 雷达系统集成 |
| 4.4 多线程数据处理方法 |
| 4.5 条纹管阴极选通成像方法 |
| 4.6 水上目标成像实验研究 |
| 4.6.1 2 km目标三维成像 |
| 4.6.2 6 km目标三维成像 |
| 4.6.3 1 0.5km目标三维成像 |
| 4.6.4 大型船只目标三维成像 |
| 4.7 水下目标成像实验研究 |
| 4.7.1 水下目标成像装置 |
| 4.7.2 探测距离实验测试 |
| 4.7.3 水下目标成像精度分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于双线阵图像分析的多目标着靶坐标测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弹丸着靶坐标测试原理研究现状 |
| 1.2.2 多目标弹丸着靶坐标测量系统研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及章节安排 |
| 2 双线阵CCD弹丸图像的获取 |
| 2.1 系统测量原理 |
| 2.1.1 线阵CCD采集原理 |
| 2.1.2 双线阵CCD交汇测量系统原理 |
| 2.2 弹丸着靶坐标测量公式推导 |
| 2.3 交汇测量系统的设置及公式参数的计算 |
| 2.4 小结 |
| 3 多目标弹丸图像的预处理算法研究 |
| 3.1 多目标弹丸图像噪声特征分析 |
| 3.1.1 采集图像噪声的特征分析 |
| 3.1.2 噪声抑制算法研究 |
| 3.2 多目标弹丸分割算法研究 |
| 3.2.1 一般背景下的目标分割 |
| 3.2.2 复杂背景下的目标分割 |
| 3.3 小结 |
| 4 多目标弹丸的空间位置测量算法 |
| 4.1 图像目标特征点的提取 |
| 4.1.1 重叠目标的识别 |
| 4.1.2 目标特征点的提取 |
| 4.2 多目标信息匹配算法研究 |
| 4.3 小结 |
| 5 实验与结果分析 |
| 5.1 实验设计及图像采集参数设置 |
| 5.1.1 钢珠验证实验平台调试 |
| 5.1.2 图像采集参数设置 |
| 5.2 线阵CCD相机成像位置标定与分析 |
| 5.2.1 位置标定 |
| 5.2.2 标定分析 |
| 5.3 实验及结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于高速成像技术的外场弹丸运动姿态测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 基于高速成像技术的弹丸运动姿态测量方法研究现状 |
| 1.2.2 多相机系统校准研究现状 |
| 1.2.3 目标图像姿态特征提取方法研究现状 |
| 1.3 论文主要工作内容 |
| 2 大口径弹丸运动姿态测量特性及难点分析 |
| 2.1 阴影照相测量方法简介 |
| 2.1.1 阴影照相系统组成及工作原理 |
| 2.1.2 阴影靶道校准系统及工作原理 |
| 2.1.3 弹丸阴影图像特征提取方法 |
| 2.2 大口径弹丸运动姿态测量特性 |
| 2.2.1 大口径弹丸运动特性分析 |
| 2.2.2 外场环境特性分析 |
| 2.3 测量的难点 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 外场环境下大口径弹丸运动姿态测量系统设计 |
| 3.1 外场弹丸运动姿态测量系统设计要求 |
| 3.2 相机光轴竖直正交的阴影成像系统结构 |
| 3.3 外场高分辨率大视场成像组件设计 |
| 3.3.1 相机选型 |
| 3.3.2 镜头选型 |
| 3.3.3 防尘设计 |
| 3.3.4 杂光干扰抑制设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大口径弹丸运动姿态测量校准系统设计 |
| 4.1 大口径弹丸运动姿态测量系统校准要求 |
| 4.2 大口径弹丸运动姿态测量校准系统总体方案设计 |
| 4.3 准直光源模块设计 |
| 4.3.1 平行光源 |
| 4.3.2 驱动电源 |
| 4.3.3 光源安装及调节装置 |
| 4.4 田字网格位姿检测模块设计 |
| 4.4.1 滤波靶标 |
| 4.4.2 条状水平泡 |
| 4.4.3 光学窗口 |
| 4.4.4 光斑位置探测装置 |
| 4.5 中空田字网格调整模块设计 |
| 4.5.1 田字网格空间位置精调机构 |
| 4.5.2 可移动调整台设计 |
| 4.5.3 田字网格底座设计 |
| 4.5.4 刚性底座设计 |
| 4.6 站间搬运模块设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 大口径弹丸阴影图像特征提取方法 |
| 5.1 外场弹丸阴影图像特点及预处理 |
| 5.2 阴影图像弹丸特征提取方法 |
| 5.2.1 大口径弹丸图像特征选取分析 |
| 5.2.2 阴影图像弹尖特征提取 |
| 5.2.3 阴影图像弹尾特征提取 |
| 5.3 仿真实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 外场弹丸运动姿态测量系统误差分析 |
| 6.1 外场弹丸运动姿态测量系统校准误差 |
| 6.2 外场弹丸运动姿态测量系统运动姿态测量误差 |
| 6.2.1 特征点测量误差 |
| 6.2.2 运动姿态测量误差 |
| 6.3 本章小结 |
| 7大口径弹丸运动姿态测量系统搭建及实验 |
| 7.1 大口径弹丸运动姿态测量系统搭建与校准 |
| 7.2 姿态测量精度分析 |
| 7.3 大口径弹丸运动姿态测量实验 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）高速飞行物体速度与空间位置测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究概况 |
| 1.2.1 高速物体速度与位置测量方法 |
| 1.2.2 国内外CCD光靶研究概述 |
| 1.2.3 双CCD交汇测量系统技术领域研究概况 |
| 1.3 本文所做的工作 |
| 2. 高速飞行物体速度与位置测量原理 |
| 2.1 弹丸过靶坐标 |
| 2.1.1 双线阵CCD交汇坐标测量的数学模型 |
| 2.1.2 坐标测量的误差分析 |
| 2.1.3 系统布局的优化 |
| 2.2 弹丸速度 |
| 2.2.1 时间间隔的测量 |
| 2.2.2 速度测量的误差分析 |
| 2.3 目标过靶区域与成像对应关系 |
| 2.4 相机同步采集控制 |
| 2.4.1 相机的同步控制方式 |
| 2.4.2 双CCD相机时序同步的实现 |
| 3. CCD交汇光靶系统设计 |
| 3.1 图像传感器的选择 |
| 3.1.1 线阵CCD与面阵CCD |
| 3.1.2 线阵CCD相机的选择 |
| 3.2 实验设计 |
| 3.2.1 模拟实验系统总体设计 |
| 3.2.2 实验中所用相机 |
| 3.2.3 模拟靶面尺寸的确定 |
| 3.2.4 模拟目标直径确定 |
| 3.2.5 目标过靶速度与目标长度确定 |
| 3.3 CCD相机不共面误差研究 |
| 4. 测量系统软件设计及图像处理算法 |
| 4.1 测量系统界面设计 |
| 4.2 系统获取的线阵图像的特性 |
| 4.3 图像噪声处理 |
| 4.3.1 图像的减背景 |
| 4.3.2 图像增强处理 |
| 4.3.3 噪声的进一步去除 |
| 4.4 图像目标与背景的分割 |
| 4.4.1 图像的二值化 |
| 4.4.2 图像的膨胀和闭运算 |
| 4.4.3 去除图像中非目标参照物 |
| 4.5 中心像元计算 |
| 4.5.1 数字化求重心法 |
| 4.5.2 边缘检测计算中心像元 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 测量系统验证实验及系统精度分析 |
| 5.1 测量系统论证实验 |
| 5.1.1 实验准备 |
| 5.1.2 实验数据的获得 |
| 5.2 系统精度的理论分析 |
| 5.3 实验数据得出的系统精度 |
| 5.4 弹丸三维弹道的重现 |
| 6. 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 有待解决的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
（10）快速飞行体三维成像系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 三维测量技术和常用光学三维测量方法 |
| 1.3 傅里叶变换轮廓术的研究现状及趋势 |
| 1.4 主要研究工作及论文章节安排 |
| 1.4.1 主要研究工作 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 2 快速飞行体三维成像系统的组成 |
| 2.1 快速飞行体三维成像系统的结构 |
| 2.2 傅里叶变换轮廓术测量原理 |
| 2.3 傅里叶变换轮廓术仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三维面形测量的条纹投影装置 |
| 3.1 产生条纹投影的方法 |
| 3.1.1 基于干涉产生条纹 |
| 3.1.2 基于光栅成像产生条纹 |
| 3.2 光纤干涉条纹投影装置 |
| 3.2.1 双光纤干涉原理 |
| 3.2.2 双光纤干涉投影实验 |
| 3.3 基于光栅成像的条纹投影装置 |
| 3.4 结构光照明装置设计方案 |
| 3.4.1 产生条纹投影的方案 |
| 3.4.2 光栅投影装置的结构设计 |
| 3.4.3 照明光源 |
| 3.4.4 分光导光光纤 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 快速飞行体三维测量的成像装置 |
| 4.1 高分辨率数字CCD相机 |
| 4.2 光学镜头的选择 |
| 4.3 三维成像时序控制器 |
| 4.4 三维成像系统总体支架结构设计 |
| 4.4.1 条纹投影装置和CCD相机夹角的数值模拟 |
| 4.4.2 三维成像系统的支架结构的设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 快速飞行体的三维成像系统的搭建调试与实验 |
| 5.1 三维成像系统的搭建与调试 |
| 5.1.1 系统搭建 |
| 5.1.2 系统调试 |
| 5.2 静态实验 |
| 5.3 动态实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、高速运动物体飞行参数的CCD测量方法研究（论文参考文献）
- [1]基于一维图像组合的空间目标位姿测量关键技术研究[D]. 王艳. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]UV激光标印机振镜扫描系统及自动定位系统研究[D]. 杜笑滢. 长春理工大学, 2021(02)
- [3]光场层析成像火焰三维温度场测量方法与系统研究[D]. 刘煜东. 东南大学, 2020
- [4]基于面阵三维成像激光雷达的目标姿态测量[D]. 王盛杰. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]基于MEMS微振镜的三维测量系统设计与实现[D]. 杨学文. 中国民用航空飞行学院, 2020(12)
- [6]基于线扫描的海洋目标成像激光雷达系统研究[D]. 崔子浩. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]基于双线阵图像分析的多目标着靶坐标测试[D]. 任钰. 西安工业大学, 2019(03)
- [8]基于高速成像技术的外场弹丸运动姿态测量方法研究[D]. 乔志旺. 南京理工大学, 2019(06)
- [9]高速飞行物体速度与空间位置测量[D]. 汪振东. 南京理工大学, 2013(06)
- [10]快速飞行体三维成像系统设计[D]. 沈洁云. 南京理工大学, 2013(06)