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白光光学信息处理技术及多光谱摄影技术的研究及其应用

方志良  
【摘要】:在白光光学信息处理的基本理论的基础上,提出用彩色空间调制的方法用黑白感光介质记录彩色信息,介绍了彩色编码和彩色解码原理,并发明一种特殊的TOCM彩色编码器,介绍其构造及制造工艺,研究通过这种编码器可进行彩色摄影技术,以及基于傅里叶光学的傅里叶变换及频谱滤波的光学及数字彩色图像解码技术。根据上述发明专利研制成的BAZ-306型光学信息处理机和BAZ-307型大幅面航空彩色侦察摄影设备及实际应用。这两种设备是采用黑白感光介质编码记录彩色信息,然后用光学及数字彩色图像解码技术显示目标彩色信息,用于地面和航空侦察摄影。介绍研制的BAZ-308型远程机动数字照像侦察、传输、处理系统,其主要功能特点是具有高分辨率、远程全数字照相侦察功能;高精度、全自动远程目标定位功能;强大的图像情报处理功能;远程无线高速数字传输功能;大范围、大纵深灵活机动;远距离数字视频无线实时侦察功能;多级图像情报输出功能.该成果集成了大量的光电方面的前沿技术,包括高分辨率数字照相技术、长焦距宽光谱光学镜头技术、光电编码测角技术、图像处理软件技术、大容量高速无线数字通信传输技术、数字信号处理技术、GPS定位技术和激光测距技术等。实现了远距离拍摄,目标定位标绘,实时机动无线传输,图像自动拼接、存储、显示等诸多功能。构成了光、机、电、算、信一体化的新型照相侦察设备。多光谱彩色编码视频侦察、传输系统介绍用于边海防多光谱监视视频图像传输系统,该系统具有大范围、大纵深、远距离、连续动态侦察的识别能力;用三色光栅调制技术,彩色增强与还原能力克服了远距离摄影的褪色问题,视频图像色彩丰富;多光谱彩色视频摄像技术,提高了侦察目标的识别能力;采用先进的流媒体压缩技术和运动补偿技术,使系统可以在不同带宽、不同通讯电话线路上实时传输;实时传输(15帧/s);用计算机控制(方位、俯仰、焦距、聚焦)。提出一种新的多光谱(含红外)编码遥感面阵CCD侦察相机用于侦察和探测,本课题是基于傅里叶变换的多光谱信息处理理论,进行多光谱编码数字图像的信息获取、压缩输出和解码的真彩色图像或伪彩色图像融合、识别的新技术。将多波段信息(图像)编码记录在一个黑白CCD传感器上,可直接获得多光谱编码数字图像。数字多光谱编码图像可通过数字解码,即通过傅里叶变换和频谱滤波,可分别解码输出各谱段的单色图像(或灰度图像),或将各谱段图像根据需要进行组合叠加得到伪彩色图像。用一个多光谱的编码相机代替通常多光谱相机中为记录三个波段的三个相机,使设备的尺寸、重量和造价大幅度降低,处理也更为简便。为开发制造新型多光谱遥感CCD相机奠定基础,将在彩色摄影和多光谱侦察摄影及识别中有很好应用前景。

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