幸运成像技术的发展现状及启示

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1、第30卷第5期2011年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyVoI．30No．50ct．2011幸运成像技术的发展现状及启示’高昕1，唐嘉1，胡浩军2，梁永辉2(1．北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094；2．国防科技大学光电科学与工程学院·长沙·410073)摘要：幸运成像技术可以消除大气湍流对光学测量图像的影响，获得空间目标的高分辨力图像。在空间目标探测与天文目标观测领域有着良好的应用前景。本文在综述幸运成像技术国内外研究现状的基础上，归纳了“幸运成像”的技术特点，并据此对我国幸运成像技术的应用

2、和发展提出了个人建议，认为将幸运成像技术用于自适应光电望远镜，用于靶场高帧频图像的事后处理，并实现其准实时化，是该技术的应用和发展重点。关键词：幸运成像；高分辨率；大气湍流中图分类号：0439；V556．5文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)05—0029—04DevelopmentofLuckyImagingTechnologyandReflectionsGAOXinl，TANGJial，HUHaojun2。LIANGYonghui2(1．BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsT

3、echnology，Beijing100094：2．CollegeofOpto-EleetronicScienceandEngineering。NationalUniversityofDefenseTechnology．Changsha410073)Abstract：LuckyImagingtechnologycaneliminatetheimpactofatmosphericturbulenceandimprovetheperform—anceofimagingobtainedbytheodolitesforspaceobjects．Thetechno

4、logyhasapromisingprospectinthefieldofspaceobjectsurveillanceandidentification．Thispapersummarizesdevelopmentofluckyimagingtechnologyanditstechnologicalcharacteristics．SuggestionsaregivenonapplicationanddevelopmentofluckyimagingtechnologyinChina．Akeyareaisitsapplicationinadaptiveo

5、pticstelescopetOachievequasi-real-timepostprocessingofhighframeraterangeimagingdata．Keywords：LuckyImaging(LI)；HighResolution；AtmosphericTurbulence0引言在利用地基光电望远镜进行目标观测时，大气湍流一直是限制观测系统分辨力的主要因素之一。幸运成像(I，I)技术是一种用于消除大气湍流影响的事后图像处理技术，它利用目标的短曝光图像(高帧频)，在曝光时间内“冻结”大气湍流的影响；通过“选图一配准一叠加”的图像处理方法，

6、从目标的短曝光序列图像中，获得分辨率接近光学系统极限的目标图像L1]，在空间目标探测与天文目标观测领域有着良好的应用前景。该技术自20世纪60年代在国际上被提出以后，已经逐渐由理论研究阶段走向工程应用阶段，HRCam[2

7、、LuckyCam[3]、FastCam[们均是实用幸运成像系统的典型代表。作为一种减小大气湍流影响、提高图像分辨率的图像处理技术，它具有成本低、实现便捷的优点，被称为“穷人的自适应光学”。随着图像处理算法的优化以及高速数字信号处理(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等硬件技术的应用，该技术有望实现准实时处理，在工程上有着广泛的应用

8、前景。在国内，已经有多家单位开展了幸运成像技术的研究工作，但目前还未见有工程应用的相关报道。本文总结了“幸运成像”技术的发展现状和技术特点，并在借鉴国外发展经验和思路的基础上，对我国幸运成像技术的发展方向提出建议。1国外研究情况1．1幸运成像技术的提出及理论研究阶段幸运成像技术的渊源最早可追溯到20世纪60年代。1966年，Fried[5]指出大气湍流通过对成像系·收稿日期：2011—02—28I修回日期：2011一03—22第一作者简介：高昕(1973一)，男，博士，高级工程师．主要从事航天器光学测量总体设计及研究工作Igaoxin526@sina．c

9、oin30飞行器测控学报第30卷统(含大气传输介质和望远镜系统)光学传递函数的高