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《长春理工大学》 2007年
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自由空间激光通信APT分系统的跟踪算法的研究

张思维  
【摘要】:在空间光通信中,空间光束的捕获、对准、跟踪,即APT(Acquisition,Pointing and Tacking)是一项非常关键、非常重要的技术。对于APT系统,有两个关键的技术指标,一是快速、高概率的捕获技术。二是高动态、高精度的对准跟踪技术。 高精度的对准跟踪过程需要实时的光斑图像处理,在图像处理单元中粗跟踪的捕获过程以及精跟踪的捕获、跟踪过程都需要对CCD探测器检测到的光斑进行处理,光斑检测最重要的两个参数是信噪比和检测精度。系统要在低信噪比、高检测精度的条件下检测出光斑的质心。在粗跟踪丌环检测中的光斑检测,要有较小的捕获时间。精跟踪的光斑检测中,在低信噪比、高检测精度的条件下检测出光斑的质心后要给出脱靶量。 本论文对多种细分定位的算法进行了较深入的研究,分析了各种算法的适用范围。最后选定了带阈值的形心算法作为精跟踪的跟踪算法。用VHDL语言在ISE开发平台上实现了该模块的功能,并且对精跟踪算法和精跟踪CCD细分做了实验,验证了算法及算法实现的有效性。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN929.13

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡亮;大气传输环境下高速激光光斑检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马锐,魏学业;一种CCD图像相关处理系统的FPGA+DSP实现[J];北方交通大学学报;2004年03期
2 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁;一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J];北京科技大学学报;2003年03期
3 王蓉晖,刘钢;基于小波变换的分层块匹配多目标跟踪方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期
4 刘成忠,刘键强;数字图像处理技术在面阵CCD自动检测系统中的应用[J];电脑开发与应用;2003年03期
5 宋华军,朱明,胡硕;实时目标跟踪系统处理平台设计及快速算法研究[J];电子器件;2004年03期
6 谢木军,付承毓,马佳光;自由空间激光通信及其关键技术[J];光电工程;1999年S1期
7 谢木军,马佳光,傅承毓,袁家虎;空间光通信中的精密跟踪瞄准技术[J];光电工程;2000年01期
8 王建民,浦昭邦,刘国栋;提高图像测量系统精度的细分算法的研究[J];光学精密工程;1998年04期
9 郝云彩,杨秉新,张国瑞;线阵CCD相机细分采样成像的像质研究[J];光学学报;2000年10期
10 张彩梅,张启衡;基于FPGA设计的运动弱小目标检测[J];红外;2004年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李庆利,张少军,李忠富,白荫玖,金剑,苟中魁;一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J];北京科技大学学报;2003年03期
2 刘志红;高洁;姜飞;薛龙;;焊接机器人光电跟踪CCD传感系统的优化设计[J];北京石油化工学院学报;2010年01期
3 王峰;刘晓丹;黄万风;;基于特征提取算法下点细胞的识别侦测实现[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年03期
4 李朝辉,匡海鹏,武克用;空间相机自准法检焦原理及数据处理方法研究[J];长春光学精密机械学院学报;1999年04期
5 李云;夏若安;;基于曲线拟和的亚像素边缘检测[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2008年06期
6 韩立强;王祁;信太克归;李志全;;空间光通信ATP系统粗跟踪平台的混合自适应控制[J];燕山大学学报;2009年05期
7 顾思妍;汪仁煌;程庆国;;基于亚像素改进的仪表指针定位方法[J];电脑编程技巧与维护;2010年22期
8 李铁林;张丽艳;杨博文;叶南;;视觉测量中多光学靶点亮度自适应控制[J];单片机与嵌入式系统应用;2012年04期
9 马涛;汶德胜;陈学飞;崔巍;;基于USB2.0摄像头的目标跟踪平台实现[J];电子器件;2008年03期
10 唐润宏;陈文楷;余跃庆;;基于TMS320DM642芯片的图像处理系统中质心坐标的实现[J];仪器仪表用户;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 金晅宏;戴曙光;穆平安;;汽车传动轴橡胶护套轮廓参数的视觉检测技术研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
2 贾倩;李冬雪;;转台转角动态测量仪设计研究[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
3 郗润平;赵荣椿;岳思聪;易飞;;一个基于DSP与图像处理的水表读识系统[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
4 龚永坚;盛法生;陈得仙;;基于智能汽车的实时图像处理系统设计[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(下册)[C];2008年
5 屈玉福;浦昭邦;王亚爱;;视觉检测系统中亚像素边缘检测技术的对比研究[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
2 李大社;海上激光大气通信中传输关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 岳庆兴;卫星三线阵TDI CCD相机成像仿真研究[D];武汉大学;2011年
4 周虎;基于视觉的目标跟踪与空间坐标定位系统研究[D];天津大学;2011年
5 陈波;空间极紫外太阳望远镜光学性能研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
6 丁兴号;基于小波分析的视觉检测技术研究[D];合肥工业大学;2003年
7 陶家生;基于模拟实验及计算机仿真的CCD航天相机影像分辨力的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
8 刘新福;结合图像分析的微区薄层电阻四探针测试技术研究[D];河北工业大学;2003年
9 范国滨;光束稳定与振动控制的光机电一体化系统研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 马东堂;大气激光通信中的多光束发射和接收技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张男;光通信系统跟踪精度测试方法研究[D];长春理工大学;2010年
2 林欣堂;基于视觉的大尺寸工件边缘检测及图像拼接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李玲;基于面阵CCD的颗粒物料缺陷检测系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 李荣果;非接触式平板裂缝天线结构尺寸测量与分析[D];西安电子科技大学;2011年
5 白娜;光学图像测量技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 袁婕;基于NI平台的图像处理与测量技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 韦光;轴径测量的机器视觉技术研究[D];吉林大学;2011年
8 严彩萍;无线激光通信中调制系统的设计与研究[D];河南理工大学;2007年
9 顾思妍;机器视觉的直线检测技术及应用研究[D];广东工业大学;2011年
10 郑丽煊;精子运动视频的图像分割研究与实现[D];华南理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 肖金球;刘传洋;仲嘉霖;;基于FPGA的高速实时数据采集系统[J];电路与系统学报;2005年06期
2 夏俊峰;樊亚东;李静;方力谦;谢鹏;;行波故障测距系统中高速数据采集卡的开发与应用[J];电力自动化设备;2006年01期
3 刘焕军,王耀南,段峰;机器视觉中的图像采集技术[J];电脑与信息技术;2003年01期
4 张文涛,朱保华,李贤,胡渝;空间光通信APT系统中大气信道对激光信号传输影响的分析和研究[J];激光杂志;2004年01期
5 朱齐丹;刘进业;康岭;;Camera Link硬件接口电路设计[J];应用科技;2008年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙佳石;敦煌壁画颜色还原校正方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王磊;基于FPGA的嵌入式系统设计[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 张向飞;高分率CFA图像实时重构及其VGA显示控制器设计[D];太原理工大学;2006年
3 祝长锋;基于FPGA的实时图像检测技术的研究[D];江苏大学;2008年
4 李晓文;宽屏幕彩色显像管中电子枪的设计与应用[D];天津大学;2007年
5 何雷;基于FPGA的高速数字图像采集电路的设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 黄健;基于人工神经网络和纹理特征的马尾松图像分割方法[D];福建农林大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马锐,魏学业;CCD相关跟踪器中的32点复数序列FFT研究[J];北方交通大学学报;2002年06期
2 沙吉乐,曲兴华,关红彦,杨学友;基于FPGA技术的新型高速图像采集[J];电子技术应用;2000年09期
3 佘新平,朱立;一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究[J];电子技术应用;1999年01期
4 贺前华,韦岗,陆以勤;基因算法研究进展[J];电子学报;1998年10期
5 吴剑锋,林强;一种图像边缘检测的新算法[J];福州大学学报(自然科学版);2000年04期
6 吴晓波,安文斗,杨钢;图像测量系统中的误差分析及提高测量精度的途径[J];光学精密工程;1997年01期
7 王建民,浦昭邦,刘国栋;提高图像测量系统精度的细分算法的研究[J];光学精密工程;1998年04期
8 陈自宽,翟宏琛,母国光;光电成像系统中的光学传递函数[J];光学技术;1998年01期
9 王建民,浦昭邦,尹继学;空间矩亚像素细分算法的研究[J];光学技术;1999年04期
10 孙后环,周必方,蒋筱如;CCD相关跟踪器系统的研制[J];光学仪器;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢明,吉书鹏,段哲民;基于高速双DSP的柔性机载实时图像跟踪系统研究[J];国外电子元器件;2005年03期
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4 黄茂祥;刘允才;;基于FPGA的快速红外光斑检测[J];微型电脑应用;2010年10期
5 张琦,江汉红,周冉辉;基于多DSP和FPGA的实时双模视频跟踪装置设计[J];微计算机信息;2005年19期
6 蔡胜兵;段哲民;许家栋;;基于TMS320C6202和FPGA的红外导引头图像处理系统设计[J];电子技术应用;2006年12期
7 黄海波;艾勇;陈晶;章勇勤;左韬;叶德茂;;基于卡尔曼与模糊PID的高帧频图像识别跟踪系统[J];光子学报;2009年12期
8 胡华超;詹磊;;遥测信号全数字化解调技术的研究与实现[J];计算机与网络;2005年21期
9 刘晓明;田雁;许朝晖;;基于DSP和FPGA的视频处理系统设计及其实现[J];激光与红外;2007年12期
10 廉保旺;邹晓军;;子空间分解在FPGA上的高效实现[J];计算机测量与控制;2009年08期
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1 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
4 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
5 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
7 钱伟康;梁利娟;王丽丽;;一种基于FPGA的CAN总线船舶监控系统[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
8 杨学友;叶振忠;刘常杰;李博文;;一种高速智能化视觉传感器设计[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
9 鲁艳;雷维嘉;谢显中;;基于Avalon接口的交织编码技术的FPGA实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
10 许超;肖铁;施柏鑫;;基于FPGA的电子内窥镜视频处理系统[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
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1 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
2 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
3 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
4 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
5 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
6 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
7 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
8 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 梁红兵;赛灵思:降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
10 华北光电技术研究所 刘刚;FPGA+DSP升级热像设计[N];中国电子报;2010年
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1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
4 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
8 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
9 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
10 隋文涛;FPGA布局算法研究[D];清华大学;2011年
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1 张思维;自由空间激光通信APT分系统的跟踪算法的研究[D];长春理工大学;2007年
2 祁海军;基于FPGA的高速、高精度激光光斑检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
3 陈安松;基于FPGA的空间激光通信粗跟踪单元光斑检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
4 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
7 彭涵阳;无串扰超声测距系统的激励方法及基于FPGA的设计与实现[D];天津大学;2010年
8 杜国女;基于FPGA的音乐景观灯的设计与实现[D];兰州交通大学;2011年
9 隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
10 袁臻;电动多叶光栅通讯部分的FPGA实现[D];上海交通大学;2009年
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