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合成孔径光学成像系统与图像复原技术刘立涛,聂亮(西安工业大学光电工程学院，陕西西安710021)摘要:结合信息光学理论知识与合成孔径系统的基本成像原理，得出了三种类型子孔径排布方式下的光学调制传递函数(MTF)分布，分析其成像特性；利用MATLAB 软件在不同孔径排布情况下模拟其成像退化结果；采用最大似然的R--L 复原方法对成像结果分别进行复原。
根据计算机理论模拟的结果，该方法有较好的复原效果，图像的清晰度有所改善，一些细节系信息也有所完善；其中三臂型的清晰度最好，复原结果最佳。
关键词:合成孔径；点扩散函数；光学调制传递函数；退化；复原中图分类号：TP391.41文献标识码:A文章编号:1003-7241(2021)003-0096-06Synthetic Aperture Optical Imaging System and Image Restoration TechnologyLIU Li -tao,NIE Liang(School of Optoelectronic Engineering,Xi'an Technological University,Xi'an 710021China )Abstract:Based on the theoretical knowledge of information optics and the basic imaging principle of synthetic aperture system,theoptical modulation transfer function (MTF)distribution of three types of subaperture distribution is obtained,and its imag-ing characteristics are analyzed.MATLAB software was used to simulate the image degradation results under different ap-erture arrangement.The maximum likelihood R-L restoration method was used to recover the imaging results.According to the results of computer simulation,the method has a good recovery effect,the image clarity is improved,and some de-tails are also improved.The three -arm model has the best definition and recovery results.Key words:synthetic aperture;PSF;MTF;degradation;restoration收稿日期:2019-12-181引言随着现代科技技术的不断发展，人们对光学系统的成像分辨率要求也日益增高，特别是像航天观测，遥感监测，对光学系统的分辨率要求非常高。
超分辨成像方法研究现状与进展王超;张雅琳;姜会林;李英超;江伦;付强;韩龙【摘要】光电成像系统受到衍射极限和像元分辨率的制约,但研究者们从未停止过脚步来突破这一限制.本文介绍了近年来开展的各种超分辨成像方法和技术,包括应用于荧光显微成像的受激发射损耗技术、结构光照明技术、光激活定位技术与随机光学重构超分辨成像技术;可应用于显微系统、光存储与眼底成像的光瞳滤波技术与径向偏振光超分辨聚焦技术;应用于空间探测的合成孔径技术、光子筛成像技术、超振荡透镜技术、亚像元技术与焦平面编码技术.主要讨论了以上超分辨方法的原理、实现手段与目前发展水平.%Optical imaging system is limited by pixel resolution and diffraction limit,but the researchers try to solve this problem.Various super-resolution imaging methods and techniques in recent years are introduced,including STED technology,SIM technology,PALM technology and STORM technology for the fluorescence microscopy imaging;pupil filtering technology and radially polarizedsuper-resolution focusing technology for microscope,optical storage and retina imaging;synthetic aperture technology,photon sieve imaging technology,super oscillation lens technology,sub-pixel technology and focal plane coding technology for space detection area.The principle,the implementation means and the current development level of these super-resolution imaging methods were discussed.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2017(047)007【总页数】8页(P791-798)【关键词】超分辨率;衍射极限;空间光学系统【作者】王超;张雅琳;姜会林;李英超;江伦;付强;韩龙【作者单位】长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春 130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春 130022;长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春130022;长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春 130022;长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春 130022;长春理工大学空间光电技术研究所,吉林长春130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TN305.7自从光学显微镜和天文望远镜诞生以来,人们在不断寻求着提高光学分辨率的方法,从而观测到更多物体细节。
北大彭练矛王胜：碳纳米管薄膜光探测器最新进展及光电集成应用！目前市场上的商用短波红外（SWIR）光电探测器主要由InGaAs 等III-V族材料构成，其动态响应范围超过70 dB，暗电流低于锗，外部量子效率（EQE）高达70%。
但这些探测器价格昂贵，百万像素InGaAs探测器的成本超过1万美元，这是限制其广泛使用的主要因素。
首先，高质量的InGaAs晶体生长需要高质量的InP衬底和高真空外延设备。
Extend-InGaAs（截止波长超过1.7μm）在地球观测和空间成像中具有特殊应用，需要额外的冷却设备来减少由晶格与InP衬底晶格失配引起的暗电流。
其次，由于与硅衬底存在严重的晶格失配，InGaAs成像仪只能通过倒装芯片键合与硅读出电路集成。
复杂的工艺和低良率进一步增加了InGaAs相机的成本。
第三代红外光电探测器的发展提出了小像素尺寸、轻量化、低功耗、高性能、低价格（SWP3）的要求和挑战，这为量子点、碳纳米管、二维(2D)材料等新型低维纳米材料提供了新的机遇。
基于半导体单壁碳纳米管(s-SWCNT)的光电器件由于其优异的电学和光学性能，在过去二十年中得到了广泛的研究。
首先，s-SWCNT 是一种直接带隙半导体，具有高红外吸收系数（3×105 cm-1）和高电子/空穴迁移率（105 cm2 V s-1）。
此外，作为一种典型的一维材料，s-SWCNT 与任何基底之间都没有晶格失配。
s-SWCNT 光电子器件的另一个优点是可以在低温下加工（＜200℃）。
s-SWCNT 在太阳能电池、发光二极管(LED)、光电探测器和三维(3D)光电集成方面具有有趣的潜力和应用。
近年来，随着溶液提纯技术的进步，高纯度s-SWCNTs 薄膜为构建大面积、均匀、高性能光电器件奠定了基础。
图1. 碳纳米管探测器和光电集成近日，北京大学彭练矛教授、王胜副研究员等综述了基于s-SWCNTs 薄膜的光电器件及其相关课题，包括高纯度s-SWCNTs薄膜的制备、基于s-SWCNTs 薄膜的光电探测器的研究进展以及s-SWCNTs 薄膜光电探测器面临的挑战。
三值光学计算机解码器的通信系统杨加龙;金翊;欧阳山;周时强【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(024)002【摘要】This paper proposes a method of establishing a communication subsystem be-tween a decoder and other units in a ternary optical computer (TOC). Mechanisms of repeatedly sending data and restarting the communication system are used to improve fault-tolerant ability against occasional transient faults of the system and the peripheral devices. Additional identification information is used to detect permanent failures of the communication link. Combining these techniques with inter-integrated circuit (IIC), a practical communication system for TOC decoders is completed. The overall performance of the system is tested in details. Selection of experimental contents,design of experimentalsoftware,settings of test cases and the experimental process are discussed. The experimen-tal results show effectiveness and reliability of the communication subsystem.%研究了在三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)的解码结果发送和接收部件之间建立通信子系统的问题.建立了数据重发机制和通信系统重启机制,并利用这两个机制来分别提高对通信系统本身以及对周边器件的偶发瞬态故障的容忍能力,还利用附加的标示信息实现了对数据线路发生永久性故障的判定能力.将这些技术结合内部集成电路(inter-integrated circuit, IIC)通信方式,实现了一个用于TOC解码器的实用通信系统,并对这个系统的整体性能进行了详细测试.讨论了对所完成系统的实验研究,包括实验内容的选取、实验软件的设计、测试用例的设置和实验过程等.大量的实验结果证明了该通信子系统的科学性和可靠性.【总页数】15页(P166-180)【作者】杨加龙;金翊;欧阳山;周时强【作者单位】上海大学计算机工程与科学学院,上海200444;上海大学计算机工程与科学学院,上海200444;上海大学计算机工程与科学学院,上海200444;上海大学计算机工程与科学学院,上海200444【正文语种】中文【中图分类】TP334【相关文献】1.三值光学计算机解码器亮度阈值自动测定技术 [J], 刘宝宝;李涛;荀鹏2.三值光学计算机解码器的信号判定系统设计 [J], 左开中3.三值光学计算机解码器中并行感光阵列的设计 [J], 石也强;金翊;欧阳山;展豪君4.三值光学计算机SD11解码器的实现及改进 [J], 王志恒;金翊;欧阳山5.三值光学计算机自动解码器 [J], 顾莹莹;金翊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
国家重点基础研究发展计划(973)项目“数学机械化方法及其在信息技术中的应用”学术交流与汇报会第二届全国计算机数学学术会议(CM 2008)2008年10月24-27日青岛目录●973项目学术交流与汇报会日程●第二届全国计算机数学学术会议日程●报告摘要●会议须知第二届全国计算机数学学术会议组织主办：中国数学学会计算机数学专业委员会承办：中国石油大学中国科学院系统科学研究所中国科学院数学机械化重点实验室会议主席：高小山程序委员会：李洪波(主席)、曾振柄、陈永川、李子明、杨路、刘木兰、查红彬、陈发来、李华组织委员会：李树荣(主席)、周代珍、黄雷国家重点基础研究发展计划(973)项目“数学机械化方法及其在信息技术中的应用”学术交流与汇报会地点：青岛金港大酒店时间：2008年10月24日09:00-09:30 项目介绍、领导讲话09:30-10:10 数学机械化理论与核心算法10:10-10:30 休息10:30-11:10 差分与微分方程的机械化算法11:10-11:50 实几何与实代数的高效能算法12:00-14:00 午餐14:00-14:40 数学机械化与信息安全和编码基础理论研究14:40-15:20 数学机械化在生物特征识别中的应用15:20-15:40 休息15:40-16:20 数学机械化在几何建模中的应用16:20-17:00 基于网络的数学机械化软件开发17:00 总结18:00- 晚餐第二届全国计算机数学大会日程(CSCM 2008)2008年10月25-27日青岛金港大酒店10月25日地点： ***08:30-09:00 开幕式主会场1（主席：高小山）09:00-09:45 邀请报告: 徐宗本, 西安交通大学基于视觉认知的数据建模09:45-10:30 邀请报告: 齐东旭, 澳门科技大学关于非连续的正交函数10:30-10:50 休息10月25日10:50-12:05 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组1：微分代数（主席：张鸿庆）分组2：应用研究（主席：王定康）分组3：代数方法（主席：符红光）10:50-11:15李子明, 吴敏Computing dimension of solution spaces forlinear functionalsystems10:50-11:15李邦和酶动力学中的拟稳态假设10:50-11:15张树功多元有理插值的Groebner基方法11:15-11:40王怀富A criterion for thesimilarity of length-two elements ina PID11:15-11:40LEI YANG, 李树荣Optimization ofinjection strategiesfor polymer floodingbased on a real-codedgenetic algorithm11:15-11:40Erich Kaltofen, 李斌,杨争锋, 支丽红Exact Certification ofGlobal Optimality ofApproximateFactorizations ViaRationalizingSums-Of-Squares withFloating Point Scalars11:40-12:05 郑大彬, 吴敏Testing algebraic dependence of hyperexponentialelements11:40-12:05侯春望因子优化法在控制系统根轨迹绘制中的应用11:40-12:05王明生Prime factorization ofmultivariatepolynomial matrices12:00-2:00 午餐10月25日2:00-3:40 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组4：微分代数（主席：李志斌）分组5：编码与密码（主席：邢朝平）分组6：应用与算法（主席：齐东旭）2:00-2:25朝鲁Differential Characteristic SetAlgorithm for theComplete Symmetry Classification of PDEs2:00-2:25林东岱, 邓炎炎密码学理论中的挑战2:00-2:25黄雷, 李洪波基于共形几何和复数法的几何计算新方法2:25-2:50刘姜, 李洪波, 曹源昊涉及坐标变换的微分多项式在求和约定下的化简和标准型2:25-2:50吴文玲Improved ImpossibleDifferentialCryptanalysis ofReduced-Round Camellia2:25-2:50廖啟征四元数的复数形式及其在机构求解中的应用2:50-3:15李子明, Martin Ondera,王怀富Simplifying skewfractions modulodifferential and difference relations2:50-3:15刘峰, 武传坤, 林喜军Color VisualCryptography Schemes2:50-3:15李忠, 王爱玲一种基于D-S证据推理的信息融合改进算法3:15-3:40袁春明差分素理想的一个判定准则3:15-3:40邓映蒲攻破Cai-Cusick基于格的公钥密码系统3:15-3:403:40-4:00 休息10月25日4:00-5:40 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组7：组合与图论（主席：王明生）分组8：有限域（主席：刘卓军）分组9：计算机视觉与模式识别（主席：查红彬）4:00-4:25陈永川, 唐凌, 王星炜,杨立波Schur positivity and q-log-convexity4:00-4:25高小山, 黄震宇有限域上求解多项式方程的特征列方法4:00-4:25阮秋琦基于偏微分方程的最具可分性人脸特征融合的预处理算法4:25-4:50Burcin Erocal, 侯庆虎, Peter PauleAn implement of MacMahon's partitionanalysis4:25-4:50赵尚威有限域上二次方程组求解的近似算法4:25-4:50罗定生汉语词汇的一体化联合分析方法研究4:50-5:15冯荣权Enumerating typical abelian prime-fold coverings of a circulant graph4:50-5:15孙瑶, 王定康有限域F2上Groebner基的计算4:50-5:15张超Multivariate LaplaceFilter: a Heavy-TailedModel for TargetTracking5:15-5:40谢应泰A polynomial time algorithm for judgingH-graph5:15-5:40张艳硕基于身份的短代理签名方案及其扩展5:15-5:40许超多媒体检索中的转移学习10月26日主会场2（主席：李洪波）08:30-09:15 邀请报告: 邢朝平, 南洋理工大学Space-time codes--introduction and constructions09:15-10:00 邀请报告: 张健, 中科院软件所有限模型和反例的搜索10:00-10:20 休息10月26日10:20-12:00 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组10：实代数方法（主席：冯勇）分组11：计算机图形学与辅助设计（主席：陈发来）分组12：优化算法（主席：支丽红）10:20-10:45张景中直观几何代数基础问题10:20-10:45陈冲, 徐国良几何设计中的水平集方法10:20-10:45黄文奇, 叶涛等圆Packing问题完全拟物算法的进一步研究10:45-11:10 邵俊伟, 侯晓荣基于区间分析的不等式自动证明系统10:45-11:10汪国昭混合B样条的统一表示10:45-11:10谢福鼎时序波动周期关联规则挖掘的一个算法11:10-11:35曾振柄基于区域剖分的不等式证明11:10-11:35李华基于几何不变量的三维形状分析和检索11:10-11:35纪哲基于层次分析法的购房策略模型11:35-12:00 张志海, 马蕾, 夏壁灿判定一类线性程序终止性的加速算法11:35-12:00宋瑞霞数字图象自适应非均匀分割及其应用11:35-12:00刘新平, 刘颖基于最大最小距离的改进遗传算法12:00-2:00 午餐10月26日2:00-3:40 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组13：逻辑与网络（主席：张健）分组14：模式识别（主席：李华）分组15：微分方程（主席：李子明）2:00-2:25吴尽昭基于代数符号计算的形式化验证方法及其若干关键问题研究2:00-2:25杨国为, 王守觉判定一点是否属于高维复杂形体的算法2:00-2:25张鸿庆一类非线性偏微分方程组的解析解2:25-2:50Guang Zheng, 李廉, 吴尽昭, Wenbo Chen Weaker bisimulation: how to make a+b and tau.a+b equivalent?2:25-2:50査红彬, 裴玉茹The CraniofacialReconstruction fromthe Local StructuralDiversity of Skulls2:25-2:50李志斌Darboux变换与多孤子解算法研究2:50-3:15杜玉越逻辑工作流网及其应用2:50-3:15林通流形学习理论与应用2:50-3:15陆征一Computer aided anal-ysis for differentialpolynomial systems3:15-3:40刘家保, 潘向峰Estrada Index of Hypercubes Networks3:15-3:40邓九英, 王钦若,毛宗源, 杜启亮基于粗糙集的支持向量回归机混合算法3:15-3:40闫振亚The MKdV eqs withvariable coefficients:Exact uni/bi-variabletraveling wave-likesolutions3:40-4:00 休息10月26日4:00-5:40 分组报告：**会议室**会议室**会议室分组16：实代数方法（主席：曾振柄）分组17：计算机辅助设计与数控（主席：徐国良）分组18：控制方法（主席：李树荣）4:00-4:25符红光Dixon结式的三类多余因子4:00-4:25杨周旺点云曲线/曲面的微分信息计算4:00-4:25王峰, 杨永青多目标随机规划在区域水资源优化调度中的应用4:25-4:50冯勇, 张景中Obtaining Exact Inter- polation Multivariate Polynomial byApproximations4:25-4:50韩丽基于复杂截面点云的三角网格模型重建和特征检测方法研究4:25-4:50张玉斌基于MPI的迭代动态规划并行化4:50-5:15 Zhen-Yi Ji, 李永彬Some Improvements upon Unmixed Decomposition of An Algebraic Variety4:50-5:15张梅, 曹源昊数控系统中的数据压缩4:50-5:15田华阁, 车荣杰, 王平,田学民基于FP-EFCM的聚丙烯熔融指数软测量5:15-5:40王云诚, 方伟武,吴天骄A New Bisection-Newton Method for Finding Real Roots of UnivariatePolynomials5:15-5:40李家代数曲线与曲面拓扑的确定与逼近5:15-5:40张晓东聚合物驱最优控制问题的必要条件及数值求解第二届全国计算机数学大会报告摘要10月25日主会场1（主席：高小山）09:00-09:45 邀请报告: 徐宗本, 西安交通大学题目：基于视觉认知的数据建模摘要：数据建模是信息技术的共有基础,是当今信息化社会数学应用的主要形式之一,其目的是揭示数据中所隐含的信息(结构、模式与规律等)。
JT15试验样机的寻北测量精度,使由于测量周期变化造成的寻北误差减小了10倍以上。
图10表3参3(于晓光) V241.552007054891航空摄影陀螺稳定平台=Gyro stabilized platform f or aeri al photography[刊,中]/许江宁(海军工程大学导航工程系.湖北,武汉(430033)),朱涛//仪器仪表学报.―2007,28(5).―914917采用三个二自由度挠性陀螺仪构成陀螺稳定平台,实现中等精度的电控罗经、高精度的方位水平仪和稳定平台等功能。
陀螺稳定平台对飞机飞行条件依赖较小,能承受30g冲击加速度,正常启动时间10min,水平精度0.2!,方位漂移精度0.2!/h,方位任意预置并连续显示,其整体技术性能优于LEICA公司PAV30型陀螺稳定平台。
图5表1参8(于晓光)V241.622007054892三维空间中的偏振光导航方法=Polar ized light based navigat ion in three dimensional space[刊,中]/卢鸿谦(哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心.黑龙江,哈尔滨(150001)),黄显林//光学技术.―2007,33(3).―412415提出了偏振光/GPS/SINS组合导航方法,推导了偏振光辅助测姿原理并进行了仿真验证。
提出了多模块改善能观度的方法。
采用联邦卡尔曼滤波方法实现了组合导航算法,利用Mat lab仿真方式分别对使用单偏振光模块和多偏振光模块的组合导航系统的测姿修正效果和能观度改善效果进行了检验。
结果表明,偏振光辅助测姿方法的引入能够大大改善导航系统的能观度和精度,非平行观测的多偏振光模块可以进一步提高系统性能。
图6参7 (严寒)V448.222007054893小型准直式红外地球模拟器研究=R esear ch on a minia tur e collimating infr ared earth simulator[刊,中]/张国玉(长春理工大学.吉林,长春(130022)),张帆//仪器仪表学报.―2007,28(3).―545549针对卫星同步轨道高度(35786km),采用准直式方案,研制了一种口径为150mm的准直式红外地球模拟器,它能提供17.46!的地球张角,实现了地面上模拟卫星在太空中所看到的地球。
光纤光学频率梳谢戈辉;刘洋;罗大平;朱志伟;邓泽江;顾澄琳;李文雪【摘要】在时域上,光学频率梳(光频梳)表现为时间间隔固定的超短脉冲序列,具有飞秒量级的时间宽度和极高的瞬时电场强度;在频域上,光频梳呈现为数百万频率间隔固定的频率齿的集合,每根梳齿都具备窄线宽稳频连续激光器的频率精度.光频梳已经发展成为一种重要的科研工具,广泛应用于高精度原子、分子特征信息识别,物质内部结构解析,生物成像及空间遥感成像等诸多科学研究领域.文章首先说明光频梳的基本技术原理,然后介绍华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室在光频梳研制领域的进展,并详细介绍基于自研光频梳发展的两种应用:双光梳三维编码成像和双光梳分子光谱.【期刊名称】《自然杂志》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】9页(P15-23)【关键词】光学频率梳;飞秒锁模激光器;载波包络相位频率;重复频率;f-2f自参考探测技术;锁相环【作者】谢戈辉;刘洋;罗大平;朱志伟;邓泽江;顾澄琳;李文雪【作者单位】华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062【正文语种】中文1 光学频率梳——时频域精密控制的飞秒激光脉冲20世纪后期，超快激光技术的快速发展为精密光谱测量技术提供了崭新的技术手段。
具有超高时间分辨能力的飞秒脉冲，赋予科研人员探索超快物理规律，获取原子、分子特征信息，认识物质内部能量传递的能力。
在工业生产方面，飞秒脉冲具有极高的峰值功率密度，最大限度地减小了热损伤，带来了前所未有的加工精度。
稀疏孔径成像系统的设计与实现Soon-Jo Chung*, David W. Miller**, Olivier L. de Weck***空间系统实验室，麻省理工学院，马萨诸塞州，02139，美国摘要为了更好地了解在设计和建设稀疏孔径阵列中遇到的技术困难，进行了建设白光Golay-3望远镜的挑战项目。
麻省理工学院自适应侦察Golay-3光学卫星（Adaptive Reconnaissance Golay-3 OpticalSatellite ,ARGOS）项目利用广角斐索干涉仪技术重点是将光学和航天器子系统模块化。
开发出了独特的设计程序包括相干波前传感的性质，控制和结合其它各种系统工程的多个方面，以实现成本效益。
为了演示一个完整的航天器在1-g的环境中的运行情况，ARGOS 系统被安装在一个无摩擦的气浮轴承上，并具有能够跟踪像国际空间站或行星这类快速轨道卫星的能力。
利用波前传感技术减少初始偏差，并反馈实时畸变到光控制环路。
本文介绍了ARGOS系统在构想、设计和实施阶段的得出的不用结果和经验。
初步评估报告表明光束组合是稀疏光学阵列中最具挑战性的问题。
由于公差紧束的原因，进行光学控制是最重要的。
波前传感/控制要求似乎是一种主要的技术和成本动因。
关键词：稀疏孔径；多孔径光学系统；斐索干涉仪；相控阵望远镜1简介在天文学中要求更大的细角分辨率就必须要增大望远镜的口径。
但是，空间望远镜的主镜口径受到体积、运载火箭的最大承受重量以及制造成本的限制[1]。
因为单个镜片的制造成本随着面积的增大而飞速上升，比如像哈勃空间望远镜就已经处于经济上可行的极限，我们正采用像分段镜望远镜和干涉稀疏孔径光学系统这些突破性的技术来努力打破这一趋势。
而长基线恒星迈克尔逊干涉仪从一个独立的收集器中提供光源进行光束合成，在一段时间后获得干涉条纹，斐索干涉仪能产生具有完全即时U-V覆盖的直接图像。
因此，斐索干涉仪是适合于扩展对象的光学成像和快速变化的目标。
Golay3望远镜系统的设计范君柳;吴泉英;王福亮;沈婷婷【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2011(019)012【摘要】提出用Golay3稀疏孔径取代望远镜两镜系统中的主镜,以在保证望远镜角分辨率的同时减少系统的质量和体积.首先利用三级像差理论设计了一套两镜系统,其中主镜是球面镜,次镜是双曲面镜.用Golay3稀疏孔径代替主镜,分析了填充因子与子镜半径的关系.然后,通过Zemax程序对系统进行模拟,分析了系统的调制传递函数特性及点列图.最后,在次镜后加入两块熔石英校正镜,并优化校正镜表面曲率半径以及成像工作距离以改进视场.通过Zemax程序模拟发现:系统的截止频率随着主镜填充因子的减小而减小,从F=22.2％的114.5 lp/mm到F=15％的97.7 lp/mm,再到F=10％的77.8 lp/mm;另外,在成像面之前加入校正镜极大地提高了系统的视场,在0.3.视场下,加入校正镜之前的最大像斑半径均方根值是加入后的2.5倍左右.【总页数】7页(P2877-2883)【作者】范君柳;吴泉英;王福亮;沈婷婷【作者单位】苏州科技学院数理学院,江苏苏州215009;苏州科技学院数理学院,江苏苏州215009;苏州大学信息光学工程研究所,江苏苏州215006;苏州大学信息光学工程研究所,江苏苏州215006【正文语种】中文【中图分类】TH751【相关文献】1.2.4m望远镜远程观测系统的初步系统设计 [J], 陈东;韦卡宁;谌俊毅;许骏2.FAST望远镜馈源运动控制系统3D仿真系统设计 [J], 管皓;朱文白3.大型射电望远镜数字孪生系统架构设计与应用 [J], 张庆海;武鹏伟;赵正旭4.新疆天文台26米射电望远镜压缩机压力监控系统设计与实现 [J], 陈勇;段雪峰;闫浩;李健;项斌斌;马军;李笑飞;刘烽;曹亮5.大口径折反式中波红外衍射望远镜系统设计 [J], 周岩;吴时彬;汪利华;李杰;杜俊峰;边疆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Golay互补序列的压缩感知稀疏信道估计算法姚志强;李广龙;王仕果;游志宏【摘要】该文针对现有基于压缩感知的信道估计方法峰均功率比高、计算量大等问题，使用确定性格雷(Golay)序列作为训练序列对稀疏信道进行信道估计，在接收端实现了对信道冲激响应的估计，给出了估计模型和具体的算法推演，推导了该方法的峰均功率比，并与基于随机高斯序列的压缩感知信道估计方法的性能、峰均功率比和计算量进行了比较。
仿真实验表明：格雷序列以及随机高斯序列两种序列都可以重构出稀疏信道非零抽头系数，但是格雷序列对稀疏信道冲激响应的确定性观测估计值的均方误差(MSE)和匹配度性能(Match Rate, MR)均优于随机高斯序列，计算量降低了许多，且在OFDM系统中峰均功率比大大降低。
%To deal with problems of large Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) and computation complexity in existing channel estimation algorithm based on compressed sensing, Golay complementary sequence is utilized to estimate sparse channel as a deterministic training sequence. Estimation model and algorithm are provided in detail. The PAPR of this method is deduced and its performance, PAPR and computation complexity are compared with Gaussian random sequence. The simulation result indicates that Golay sequence and Gaussian random sequence can reconstruct nonzero tap coefficients. But Golay sequence outperforms Gaussian random sequence both in the Mean Square Error (MSE) and Match Rate (MR) for estimating sparse channel impulse response. And the computation and PAPR are reduced significantly in the OFDM system.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】6页(P282-287)【关键词】信道估计;压缩感知;Golay互补序列;稀疏信道【作者】姚志强;李广龙;王仕果;游志宏【作者单位】湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭 411105;湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭 411105;湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭 411105;湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室湘潭 411105【正文语种】中文【中图分类】TN92在无线通信系统中，接收端需要利用信道状态信息进行信道均衡与相干检测，准确的信道估计是其他许多信号处理的前提，其性能直接影响整个系统的信道容量和误码率等，因此信道估计是无线通信系统中最重要的技术之一。
稀疏孔径光学系统仿真实验研究1吴泉英1，钱霖2,31苏州科技学院实验中心，江苏苏州 (215009)2苏州大学江苏省现代光学技术重点实验室，江苏苏州 (215006)3苏州大学物理科学与技术学院光电系，江苏苏州 (215006)E-mail ：wqycyh@摘 要：分析Golay3稀疏孔径结构及其调制传递函数分布。
介绍仿真实验平台构建的思路和实验装置的参数。
给出全孔径和Golay3稀疏孔径两种光瞳的仿真实验像，以及进行维纳滤波图像处理，并与模拟成像结果进行比较。
结果表明实验与模拟成像一致，验证了稀疏孔径光学系统成像理论，和维纳滤波技术应用于稀疏孔径光学系统图像复原的有效性。
关键词：空间遥感，稀疏孔径，仿真实验 中图分类号：O436.11．引言稀疏孔径光学成像系统是实现大口径空间光学系统的方法之一[1-6]，目前，各个科学家都在努力致力于稀疏孔径光学系统成像研究，美国等发达国家在进行稀疏孔径光学系统理论研究的基础上，已开展稀疏孔径光学系统的实验室研究，如美国麻省理工学院正在研制自适应侦察Golay3光学卫星实验装置，通过实验研究有望将稀疏孔径光学系统真正应用于航天遥感领域。
因此，稀疏孔径光学系统仿真实验研究是稀疏孔径光学系统成像研究的一个重要环节之一。
文章介绍稀疏孔径光学系统的实验装置和构建思想，进行Golay3仿真实验研究，给出实验结果，并与全孔径光学系统实验结果和稀疏孔径光学系统模拟成像结果进行比较。
2．仿真实验装置仿真实验装置如图1(a)，由物、光学系统、CCD 接收器、A/D 转换器、数字信号处理器和计算机组成。
实验装置中稀疏孔径结构的实现，是在光学系统的入瞳处放置稀疏孔径光阑，如图1(b)。
光阑采用三孔径结构，通孔的地方光线能通过，相当于采用Golay3稀疏孔径结构。
1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20040285001），江苏省自然科学基金（项目编号：BK2004202）资助课题，江苏省现代光学技术重点实验室开放课题（项目编号：T8108030）的资助。
基于位相相异方法的稀疏孔径系统图像复原
孙敬建;王刚;许博谦
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】2010(037)008
【摘要】稀疏孔径成像系统的图像复原是稀疏孔径成像技术的一个关键环节.利用基于离焦的位相相异方法对同时存在子镜活塞误差和倾斜误差的Golay3结构类型稀疏孔径系统产生的退化图像进行复原研究,并采用改进的自适应遗传算法进行数值求解,同时对高斯噪声污染的图像进行复原.仿真实验结果表明,利用位相相异方法,对存在子镜配准误差的Golay3结构类型稀疏孔径系统进行图像复原,能取得非常好的效果,同时能够反演出较为精确的系统像差.
【总页数】6页(P86-91)
【作者】孙敬建;王刚;许博谦
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长
春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】O436.1
【相关文献】
1.基于超分辨图像复原的显微圆孔孔径测量方法 [J], 汤亚杰;路林吉
2.基于单点像的光学稀疏孔径图像复原 [J], 伏西洋;王大勇;郭红锋
3.稀疏孔径系统的成像和图像复原 [J], 吴泉英;钱霖;沈为民
4.光学稀疏孔径成像系统子孔径位相误差研究 [J], 丁驰竹;冯华君;徐之海;雷华
5.光学稀疏孔径系统的成像及其图像复原 [J], 王大勇;伏西洋;郭红锋;赵博;郑怡嘉;陶世荃
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运动模糊视频图像在图形处理器平台上的实时恢复王晶;李仕【摘要】提出了一种图形处理器优化编程方法,用于实现运动模糊视频图像的实时恢复处理.根据计算统一设备架构(CUDA)的硬件框架特征对GPU的线程块及线程数量进行优化配置,并引入了一种自动内存接合访问的方法,使得GPU的硬件资源得到充分利用.根据图像频谱的对称性去除冗余信息,减少了图像算法在频谱滤波时的数据量,使得GPU对内存的访问次数下降,从而提升了算法效率.实验表明,本文提出的GPU方案的计算性能比传统的CPU平台方案提升了一个数量级,半频谱滤波设计使总时间开销减少20%以上,实验结果证明了本文方案的可行性及有效性.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2010(018)010【总页数】7页(P2262-2268)【关键词】视频图像;图像恢复;图形处理器;计算统一设备架构;优化编程【作者】王晶;李仕【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;杭州电子科技大学,图形图像研究所,浙江,杭州,310018【正文语种】中文【中图分类】TN941.1;TP391.41 引言计算机的发展水平日新月异,PC机的CPU已在短短的几年内从原有的单核发展到现今常见的双核及四核,2010年上半年,INTEL甚至展示了一款被称为单芯片云计算机的48核CPU。
然而,CPU的运算能力还是受到了新技术强有力的挑战,甚至威胁到其在传统大、中型计算机领域的地位,这个挑战者正是以超越摩尔定律速度发展的图形处理器(GPU)[1]。
目前,GPU已从原先单纯的图形处理领域发展延伸到通用计算领域,利用硬件的可编程性和并行性可实现一些复杂模型的快速通用计算。
由于GPU出色的浮点运算能力、超大的内存带宽和相对较低的价格,基于GPU的通用计算(General Purpose Computing on GPU,GPGPU)已经对许多应用领域产生了极大的推动作用。
Golay3型光学稀疏孔径系统退化图像的频率信息提取及合成研究∗白静;姜爱民;戴妍峰【摘要】利用组成星座的小卫星，分别携带分离的子望远镜和合光成像望远镜，构成Fizeau型光学综合孔径干涉系统，实现高分辨率的面源目标成像是当前的研究热点之一。
这种光干涉成像系统，由于稀疏度较大， UV覆盖不全，即空间频率采样不连续，表现为系统光学传递函数有零值存在。
要克服UV覆盖不全的影响，获得等效的大孔径望远镜成像效果，需要改变子孔径的空间排布，获得不同基线条件下的图像，进行空间频率信息的提取和合成，最后采用逆滤波的方法达到提高图像质量的目的。
在分析单子孔径传递函数与系统传递函数关系的基础上，优化子孔径的排布方式，采用不同的频域滤波器将不同基线获得的图像中信噪比高的频率区域提取出来进行合成，再变换到空域并进行逆滤波处理，得到改善的合成图像。
仿真结果显示，当得到的干涉图信噪比较低时，该方法可以有效地提高合成图像的质量。
%A Fizeau-typesparse-aperture imaging system made of a constellation of telescope-bearing satellites can potentially achieve extremely high resolution. But in such a system, the Modulation Transfer Function ( MTF) usually contains a zero value. This means that the system fails to acquire a particular spatial frequency. To overcome this problem, we acquire multiple degraded images by repeatedly changing the sub-aperture configuration and then synthesize their spatial frequencies to create a single improved image. We first analyze the MTFs between each individual sub-aperture and the whole sparse aperture system. Then, we design new sub-aperture configurations that acquire more spatialfrequency and use frequency-domain filters to extract the high-SNR part from each degraded image. Finally, we synthesize these frequencies before image reconstruction. Our results demonstrate that this method effectively improves the quality of the final synthesized image by obtaining as much spatial frequency information from all degraded images as possible.【期刊名称】《天文研究与技术－国家天文台台刊》【年(卷),期】2016(013)003【总页数】7页(P351-357)【关键词】稀疏;孔径图像;复原频域滤波;图像合成【作者】白静;姜爱民;戴妍峰【作者单位】中国科学院国家天文台，北京 100012; 中国科学院空间天文与技术重点实验室，北京 100012; 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院国家天文台，北京 100012; 中国科学院空间天文与技术重点实验室，北京 100012;中国科学院国家天文台，北京 100012; 中国科学院空间天文与技术重点实验室，北京100012【正文语种】中文【中图分类】TN911.73由于孔径的衍射效应，传统望远镜的成像分辨率受限于入瞳口径。
受加工工艺和成本等因素的制约，光学系统的口径不可能无限增大[1]。
为了解决这个问题，研究人员提出了光干涉的方法。
随着技术的发展，Fizeau型光干涉技术因具有一定的成像视场和对面源短时成像的特点，受到越来越多的重视，成为当前的研究热点之一。
早在1996年，美国空军武器实验室就启动了用于建立对地观测的可展开式望远镜阵列UltraLITE[2]项目。
结合近年来蓬勃发展的小卫星星座技术，人们提出了基于小卫星的Fizeau型光干涉成像系统。
基本方法是：在每个小卫星上各自携带一台小口径望远镜，在中心的主卫星上携带合光成像望远镜，子卫星和主卫星在空间上按一定的位置排布，来自各子望远镜的光束在合光成像望远镜的焦面上相干叠加，干涉成像。
这种形式的光干涉成像系统，受小卫星避撞设计的需要，以及小卫星有效载荷质量和体积的限制，子望远镜的口径和要实现的衍射极限分辨率所对应的口径相比，必然差别很大，属于稀疏度很大的光学综合孔径系统。
此时，由于UV覆盖不全，系统不可避免地对相应的空间频率在采样时出现缺失。
为了克服UV覆盖不全的影响，对面源目标的空间频率信息进行更好的采样，可以通过改变子卫星和主卫星的相对位置来改变系统采样频率的覆盖范围，获得之前缺失的空间频率采样信息，即获得不同基线布局下的干涉图。
再经过图像合成和逆滤波处理，最终得到包含目标较完整信息的图像。
通过这样的方法，使合成的图像分辨率等效为一个更大口径光学系统的分辨率，达到高分辨率成像的目的。
通常的合成方法是将这些在不同基线下得到的图像在对齐的基础上[3]进行叠加再解卷积，但是由于采集的图像受子望远镜口径较小、积分时间受限等各种因素的影响，信噪比通常都不高。
仿真实验发现，当得到的干涉图在信噪比较低的情况下，采用直接叠加再解卷积的处理方法效果不理想。
为了提高图像质量，本文提出将不同基线下获得的图像通过相应的频域滤波器，将高信噪比的频域信息提取出来再合成，以减少合成图像中包含的噪声，从而获得更好的合成图像。
成像过程可以看作是目标物体频率函数F(fx, fy )与光学传递函数OTF(fx, fy)乘积后输出像频谱函数G(fx, fy)。
在非相干光照射下，衍射受限系统可认为是只改变了输入的各频率光强分量而不改变它们的位相，光学传递函数在数值上等于调制传递函数MTF：其中，⊗表示自相关符号；P(λf fx, λf fy)是孔径函数。
稀疏孔径成像系统在理想情况下可以看作是由N个直径为d的圆形孔径构成，在数学上可以表示为一个子孔径光瞳函数与δ函数阵列的卷积，即其中，P(x, y)是光瞳函数；N是子孔径个数；circ()是圆域孔径函数；(xn, yn)是第n个子孔径光瞳的中心坐标。
Golay3是结构最简单的二维阵列结构，由3个圆形子孔径组成，而且这3个圆心依次位于一个等边三角形的3个顶点上[4]。
从(2)式可以推导出Golay3型稀疏孔径的归一化调制传递函数为其中，(xi-xj, yi-yj)表示子孔径的相对位置。
根据(3)式，可以将稀疏孔径系统的调制传递函数看作是由分布在不同位置上，强度为1/3倍(零频除外)的单个子孔径的调制传递函数组合而成。
除零频外，其它调制传递函数分布的位置都与子孔径排布有关，也就是说如果已知调制传递函数的位置分布就可以推算出子孔径的位置排布。
当系统调制传递函数对空间采样频率覆盖的一些区域出现零值或严重衰减时，就可以找到相应的空间位置增加孔径排布进行优化，最后将这些在不同排布(即不同基线)下得到的退化图进行合成处理。
稀疏孔径系统主要的噪声有光子噪声及CCD噪声等，总噪声分布近似为高斯分布，一般认为是零均值的高斯白噪声[5]，即功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。
已知单幅退化图的噪声功率为ni，如果将退化图直接叠加就相当于直接叠加了∑ini 倍的噪声。
通过子孔径的排布和系统调制传递函数之间的计算关系，可以很容易了解到退化图在不同频域范围内的信噪比情况。
以某一种子孔径排布得到的调制传递函数为例，如图1。
图中，中间主峰的峰值表示能通过系统的信号强度最大为1倍，周围次峰则表示能通过的信号强度最大只有原来的1/3，其余值为0的部分，表示相应频域范围内无有效信号通过。
对应得到的干涉图信噪比强度的最大值分布分别为，其中，Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率。
因此，本文针对各种基线排布定义了相应的频域滤波器Hi，将每幅图中频域信噪比较高部分的信号提取出来再合成。
由于每幅干涉图的滤波器Hi加权为1，而且范围不完全重复，这样得到的最终合成图的噪声量∑iHi·ni明显小于通过直接叠加得到的，信噪比有了显著的提升。
设单个子孔径直径为1 m。
从系统子孔径相切开始，以子孔径直径为间距向外挪动子孔径两次共得到3种不同的排布。
此时外接最大包围圆直径为6.15 m。
根据这3种排布得到了3种不同分布的调制传递函数。
由于发现空间频率信息分别在排布1与排布2、排布2与排布3截止频率交接处附近明显衰减，所以增加新的子孔径排布4和5，对这两交界附近的调制传递函数进行补偿和增强。
优化后，这5种排布的调制传递函数在最大截止频率方向的部分截面示意图(在同一坐标系) 如图2。
与稀疏孔径系统成像质量相当的单孔径直径称作等效口径。
由于稀疏孔径系统的调制传递函数与单孔径系统相比，分布复杂，形状不规则，目前尚没有计算等效口径的统一方法[6]。
从图2可以看出，当前系统最大截止频率5.4/λf(m)明显小于系统包围圆所对应的6.15/λf(m)。
所以选最大截止频率对应的口径作为系统等效口径，此处为5.4 m。
在这5种不同的子孔径排布下，获取5幅不同的图像(记作g1、 g2、 g3、 g4和g5)。
将这5幅图像通过傅里叶变换到频域(记作G1、 G2、 G3、 G4和G5)。
根据各自调制传递函数的分布，分别定义各自的频域滤波器，如(4)～(8)式。
其中，H1为低通滤波器；H2、 H3、 H4和H5分别是不同通带范围的带通滤波器。
利用这些频域滤波器可以将5幅图中信噪比较好的频率信息提出来。
提取及合成方法如图3。
图像频谱合成方法如(9)式：G合成=G1H1+G2H2+G3H3+G4H4+G5H5.频谱直接叠加如(10)式：在仿真实验中引入加性高斯白噪声，当信噪比为35 dB和25 dB时分别得到退化图如图4。
从图4可以看出，当图像信噪比下降后，直接叠加的合成图像像质逐渐变差，此时采用频域提取的合成图像像质占优。
