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[发明专利]一种运动平台激光通信终端的紧凑型轻量化设计方法-CN202110391012.1有效
发明人：李锦英;夏华阳;夏运霞;黄永梅;包奇红;马浩统;陈科;包启亮;秦聪明;袁良柱 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-04-12 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种运动平台激光通信终端的紧凑轻量型设计方法，本方法主要通过将传统旋转双棱镜设计成周期性锯齿状结构，在周期性锯齿状旋转双棱镜结构中，光束通过第一锯齿状旋转棱镜、第二锯齿状旋转棱镜，产生光束偏转。第一电机和第二电机分别带动第一锯齿状旋转棱镜和第二锯齿状旋转棱镜独立绕轴偏转，使得光束按照给定的偏转角和方位角出射。周期性锯齿状旋转双棱镜结构在保证一定偏转角度和有效通光口径的前提下，能够大幅减小旋转双棱镜的体积和重量。同时避免了微观光栅结构的衍射问题，使光束具有更高的透过率和更高的偏转精度。
一种运动平台激光通信终端紧凑型量化设计方法

[发明专利]一种基于散斑照明的动态目标超分辨重建方法-CN202310616835.9在审
发明人： 马浩统;汤莉莎;魏伟龙 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于散斑照明的动态目标超分辨重建方法，可解决目前傅里叶叠层摄影技术无法实现的随机运动目标超分辨重建问题。该方法包括图像采集、图像匹配和图像重建三个流程。首先利用基于散斑照明的成像光路采集动态目标的原始图像序列，目标的随机运动使其频域上不同位置的高频信息，能通过与散斑照明的频谱混叠而被探测器记录；其次利用图像匹配算法从原始图像中解析动态目标的复杂运动路径信息；最后利用梯度下降算法解调出原始图像中高频信息，获得具有更高分辨率的目标重建图像。本发明方法只利用原始图像即可实现动态目标的高分辨率重建，无需其他先验信息，且重建效果受平台抖动、位移台精度等误差影响很小，算法鲁棒性强。
一种基于照明动态目标分辨重建方法

[发明专利]一种基于多信道匹配的非视域目标信号辨识方法-CN202111207801.1有效
发明人：刘雅卿;夏诗烨;罗一涵;李泰霖;谢宗良;徐少雄;马浩统;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G06V10/74 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多信道匹配的非视域目标信号辨识方法。针对非视域目标探测时噪声信号过大、目标个数未知对目标信号辨识带来的困难，利用目标与各探测点的空间位置关系，提供一种基于多信道匹配的非视域目标信号辨识方法。本发明与现有技术的有益效果在于：本发明方法无需提前确定目标个数，也能辨识出每个目标的信号；即使存在持续或间隙性的噪声干扰，也能正确辨识目标信号；相比于概率密度法，计算量更小，速度更快，有利于后续跟踪处理。
一种基于信道匹配视域目标信号辨识方法

[发明专利]一种基于深度学习的非视域目标信号辨识方法-CN202111207789.4有效
发明人：夏诗烨;刘雅卿;罗一涵;李泰霖;谢宗良;徐少雄;马浩统;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于深度学习的非视域目标信号辨识方法。针对非视域目标探测时噪声信号过大、目标个数未知而对目标信号的辨识造成困难的问题，将多帧光子飞行时间统计图拼接成二维图像，再构建卷积神经网络并进行训练，对目标信号进行辨识。本发明与现有技术的有益效果在于：本发明方法利用深度学习实现目标信号特征的自动选择；无需提前确定目标个数，也能辨识出每个目标的信号；即使存在持续或间隙性的噪声干扰，也能正确辨识目标信号，且辨识速度几乎不受目标个数影响；相比于概率密度法，计算量更小，速度更快，有利于后续跟踪处理。
一种基于深度学习视域目标信号辨识方法

[发明专利]一种非视域目标探测中基于多维滤波的噪声抑制方法-CN202111160947.5有效
发明人：罗一涵;李泰霖;刘雅卿;夏诗烨;谢宗良;徐少雄;马浩统;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01S17/66 文献下载
摘要：本发明提供一种非视域目标探测中基于多维滤波的噪声抑制方法。针对非视域目标探测中，目标返回的三次回波极其微弱，导致目标信号难以检测识别的问题，利用非视域目标光子到达直方图信号在帧间存在相关性的特点，建立光子数、时间、帧序列的三维直方图，从时间维度和帧序列维度进行抑制噪声。本发明与现有技术相比的有益效果在于：能够滤除随机噪声，保留真实的信号，从微弱的光子到达直方图信号中检测提取出目标信号；利用非视域目标光子到达直方图信号帧间的相关性抑制噪声，提高了数据的利用率，有助于减少信号的收集时间，有利于提高非视域探测的实时性。
一种视域目标探测基于多维滤波噪声抑制方法

[发明专利]一种基于双向投影的序列图像快速增强方法-CN202111203419.3有效
发明人：罗一涵;陈科;张芳沛;谢宗良;马浩统;任戈;亓波;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所;中国电子科技集团公司信息科学研究院
申请日： 2021-10-15 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于双向投影的序列图像快速增强方法，解决现有序列图像多帧增强算法计算速度与累加帧数负相关、实时性较差的问题。该方法将序列图像全部投影到标准坐标系来实施增强处理，再从标准坐标系逆向投影到当前帧图像坐标系来获取增强图像或目标信息，从而实现序列图像的快速增强。本发明与现有技术相比的有益效果在于：本发明只需对每帧图像进行最多一次空间变换即可完成任意帧数的对准累加，使计算量与累加帧数无直接关联，进而提高序列图像增强算法的计算速度和实时性。
一种基于双向投影序列图像快速增强方法

[发明专利]一种同轴反射式激光光束整形方法及装置-CN202210633512.6有效
发明人： 马浩统;邢英琪;陈炳旭;薛榕融;于学刚;崔占刚;周建伟;张美丽;韩培仙;姜洋 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明涉及一种同轴反射式激光光束整形方法及装置，可用于将激光器输出光束的光强整形为所需要的环形分布，并能够有效补偿光强整形所产生的相位变化。本发明采用两片非球面反射镜，第一块非球面反射镜实现入射激光光束的能量发散光强整形，使得反射光在第二块非球面反射镜处实现所需要均匀平顶光的能量分布；第二块非球面反射镜负责对光束进行准直和相位补偿，使得输出的光束不仅为平顶光束，还具有近衍射极限的相位分布。本发明是集光束整形、光束准直和相位校正于一体的，具有结构紧凑、抗损伤阈值高、整形均匀化效果好等特点，应用前景广泛。
一种同轴反射激光光束整形方法装置

[发明专利]一种基于编码光谱装置实现宽谱段的高光谱探测的方法-CN202310089659.8在审
发明人：储君秋;谷炎达;马浩统;李祥熙;刘星伶 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2023-02-09 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01J3/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于编码光谱装置实现宽谱段的高光谱探测的方法，包括：编码光谱阵列模块，类光场式成像模块和分段式压缩感知处理模块。编码光谱阵列模块作为前置模块进行滤光片阵列的结构排布与谱段编码设计；类光场式成像模块作为光学系统联合编码光谱阵列模块进行压缩采样；分段式压缩感知处理模块采用抗噪聚类及贪婪迭代算法对采样图像进行重构，最终得到高光谱数据。该方法不需要复杂的光路设计，简化系统，降低成本；且其编码解算更为简单，精度更高，可通过结构设计大幅度拓宽探测谱段。
一种基于编码光谱装置实现宽谱段探测方法

[发明专利]一种梯度下降散斑照明超分辨目标重建方法-CN202111414180.4有效
发明人：谢宗良;魏伟龙;马浩统;罗一涵;任戈 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯度下降散斑照明超分辨目标重建方法，可用于散斑照明超分辨成像系统中高分辨目标及散斑的重建。该方法实现步骤为：利用散斑照明超分辨成像系统获取原始图像；设计正则化的代价函数；求解正则化的代价函数的梯度；依据代价函数梯度更新目标及散斑；迭代收敛之后得到高分辨的重建目标及散斑。本发明和现有技术相比的有益效果在于：使用了正则化的代价函数，加快了算法重建速度，减少了目标重建所需图像帧数。
一种梯度下降照明分辨目标重建方法

[发明专利]一种旋转双棱镜快速平滑跟踪目标方法-CN202210248793.3有效
发明人：李锦英;夏华阳;夏运霞;袁良柱;温飘;张文雪;黄永梅;包启亮;马浩统;雍立炜 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-03-14 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种旋转双棱镜快速跟踪目标方法，该方法通过将旋转双棱镜非线性问题近似线性化，减小因非线性带来的对目标跟踪能力的影响。其核心在于将系统对目标闭环跟踪的控制器增益设计为以目标俯仰角为自变量的函数，以克服目标在接近旋转双棱镜系统盲区和最大视场附近时导致的棱镜速率大，跟踪能力下降的问题。本发明旋转双棱镜快速跟踪目标方法能够对目标进行快速平滑闭环跟踪。
一种旋转棱镜快速平滑跟踪目标方法

[发明专利]一种基于高低频合成重建湍流退化图像的复原方法-CN202310055614.9在审
发明人：储君秋;李祥熙;马浩统;谷炎达;刘星伶 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2023-01-14 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高低频合成重建湍流退化图像的复原方法，包括湍流导致图像退化分析模块，神经网络结构设计模块，高低频信息分离模块和神经网络去湍流模块。湍流导致像质退化模块是通过建模一光学成像系统后，设定波前不同湍流强度(D/r0)下的Zernike多项式来获得湍流的波前相位分布和湍流下的退化图像；神经网络结构设计模块采用双U‑Net的网路结构；高低频信息分离模块是通过高通滤波器将图像的高频信息以及低频信息分离开来；神经网络去湍流模块经过多轮训练后实现去除湍流的恢复效果。本发明在实现湍流退化图像的恢复领域可以实现良好的复原效果，该方法不需要波前探测以及校正器件，简化了实验系统，提高了可靠性，降低了成本。
一种基于低频合成重建湍流退化图像复原方法

[发明专利]一种紧凑型大角度无线能量传输跟踪瞄准装置与方法-CN202211484202.9在审
发明人：李锦英;夏华阳;夏运霞;王志文;谭毅;马浩统;袁良柱;温飘;张文雪;高春阳 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H02J50/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种紧凑型大角度无线能量传输跟踪瞄准装置与方法，包括能量发射端和能量接收端。能量发射端包括能量发射器(1)、第一棱镜(2)、第二棱镜(3)、第一电机(4)、第二电机(5)、探测器(6)、控制器(7)；能量接收端包括能量转换器(8)。采用旋转双棱镜结构作为无线能量传输跟踪瞄准装置，解决二维转台在跟踪瞄准过程中转动惯量大、体积大和二维偏转镜跟踪瞄准范围小的问题。本发明采用旋转双棱镜作为无线能量传输的跟踪瞄准装置在保证能量传输的前提下，实现系统结构紧凑轻量化。
一种紧凑型角度无线能量传输跟踪瞄准装置方法

[发明专利]一种光学多孔径成像系统自动共焦方法-CN202210402670.0有效
发明人：谢宗良;李鸣;马浩统;任戈;罗一涵;史建亮 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： G02B7/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种光学多孔径成像系统自动共焦方法，可用于光学多孔径成像系统子孔径指向的预先标校。本方法利用多连通区域质心提取算法和二值化面积法计算多光斑与共焦点的距离和光斑总面积，并以此构建评价函数，结合当前时刻和上一时刻的焦面信息自适应调整距离和面积的权重，通过优化算法自动控制指向执行机构，实现多孔径系统焦面光斑的自动重合。本方法针对复杂的光斑初始状态可一键实现多孔径光斑共焦，无需时序快门调制和额外光学元件，受孔径排布、孔径数量、光路结构以及系统参数等的限制较小。
一种光学多孔成像系统自动方法

[发明专利]一种基于盲源分离的非视域目标探测方法-CN202211242055.4在审
发明人：罗一涵;谢宗良;夏诗烨;刘雅卿;徐少雄;马浩统;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明提供一种基于盲源分离的非视域目标探测方法，解决非视域探测中存在目标信号混叠，即在某些场景下目标与背景、多个目标之间的回波信号难以区分的问题。本发明首先发射多个谱段的激光到中介面，然后用探测器选择接收不同谱段的回波，再用盲源分离方法处理各个谱段的回波信号，进而实现各个非视域目标的分离和探测。本发明的有益效果在于：可以在缺乏目标和背景先验信息的条件下，实现非视域多目标分离或从复杂背景中提取出微弱目标；既不需要预先采集背景，也不需要目标运动，且不受目标之间距离、形状的限制；既适用于非视域跟踪，也适用于非视域成像。
一种基于分离视域目标探测方法

[发明专利]一种基于中频域维纳滤波的非视域成像方法-CN202211239672.9在审
发明人：罗一涵;唐佳瑶;谢宗良;夏诗烨;刘雅卿;徐少雄;马浩统;曹雷 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G06T5/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于中频域维纳滤波的非视域成像方法。针对基于光锥变换的非视域成像中维纳滤波解卷积所用的功率谱密度噪信比难以估计的问题，引入瞬态图像的中频域概念，通过计算瞬态图像频谱的中高频转折点来直接估计功率谱密度噪信比，并使用基于中频域的维纳滤波器进行非视域成像。本发明与现有技术相比的有益效果在于：本发明方法能够一步就估计出功率谱密度噪信比，并且接近最佳值，具有快速、准确和参数少的优点，有效提升了共焦非视域成像的重建质量和实时性。
一种基于中频域维纳滤波视域成像方法

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