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[发明专利]一种用于天文望远镜的多目标光纤光斑的自动对焦方法-CN202210296719.9有效
发明人：周增祥;梁家栋;段仕鹏;蔡泽钰;李猛猛;刘志刚;胡红专;王建平;褚家如 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G02B7/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于天文望远镜的多目标光纤光斑的自动对焦方法，属于数字图像处理技术领域。操作步骤如下：S1：设置阈值；S2：遍历图像识别光斑；S3：过滤噪点得到光斑；S4：评价图像清晰度；S5：找出清晰度评价函数极值；S6：对焦成功。对于图像中只有低灰度值的背景与数千个高灰度值的光斑的情况，本发明的图像清晰度评价方法是：在遍历一次图像的过程中完成光斑识别、光斑像素数统计、光斑像素平均亮度统计，并将光斑像素数和光斑像素平均亮度作为图像清晰度的评价依据，在保证对焦准确性的同时获得极高的效率。本发明方法耗时不到小于秒；在相机距离对焦目标1米时，分辨率为0.2毫米。对于各种光谱巡天望远镜的高精度观测来说具有重要意义。
一种用于天文望远镜多目标光纤光斑自动对焦方法

[发明专利]一种多目标光纤光谱天文望远镜的前照对焦方法-CN202210225387.5在审
发明人：周增祥;梁家栋;段仕鹏;蔡泽钰;刘志刚;胡红专;王建平;褚家如 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G02B7/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种多目标光纤光谱天文望远镜光纤目标的前照对焦方法，属于数字图像处理领域。本发明主要应用于多目标光纤光谱巡天望远镜的光纤定位单元视觉检测系统。本发明包括以下步骤：通过相机实时采集焦面图像；利用神经网络识别焦面图像中的目标光纤陶瓷头，得到预识别框；对预识别框进行筛选和修正，得到图像框；通过对比度计算方法评价图像框中图像的清晰度；重复转动对焦直至得到清晰度最大的焦面图像，清晰度最大的焦面图像所对应的位置即为对焦成功的位置。本发明通过对深度学习返回后的识别框进行修正和筛选，并采用优化的对比度计算方法，可以在准确性和时间消耗方面取得良好实际效果。
一种多目标光纤光谱天文望远镜对焦方法

[发明专利]一种光纤光谱望远镜的参考光纤分布设计方法-CN202110054872.6有效
发明人： 段仕鹏;周增祥;左家乐;黎梦涛;胡红专;刘志刚;褚家如 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤光谱望远镜的参考光纤分布设计方法，属于摄像测量技术领域，包括以下步骤：S1：确定工作区域范围；S2：确定参考光纤数量；S3：确定边缘参考光纤分布；S4：确定内部参考光纤分布。本发明对所有参考光纤使用Voronoi算法提取其多边形面积，其中每一根参考光纤对应一个多边形，求取其所有面积的标准差，该值与工作光纤的稳定性呈正相关，故将多边形面积的标准差大小作为参考光纤二维分布均匀程度的评判依据，再使用粒子群算法进行迭代收敛找到多边形面积标准差的最小值，最终确定了在二维环境中的特定形状区域内参考点数目、参考点如何分布，以得到最好的拟合效果，进而大大提高光纤定位精度。
一种光纤光谱望远镜参考分布设计方法

[发明专利]一种基于稀疏激光雷达数据的动态障碍物追踪方法-CN202010192403.6有效
发明人：周增祥;孙翔峻;段仕鹏;左家乐;黎梦涛;柴源;王应富;刘志刚 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G01S17/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于稀疏激光雷达数据的动态障碍物追踪方法及系统，属于动态障碍物追踪技术领域，包括以下步骤：S1：消除静态背景；S2：动态点云聚类；S3：凸包提取；S4：特征提取；S5：数据关联；S6：预测轨迹。本发明使用栅格地图过滤静态障碍物激光雷达点云，剩余少量静态点云通过dbscan算法，将极为稀疏的点云过滤，增强了最终的过滤效果；通过提取点云凸包的角度信息模糊分类点云为椭圆、矩形、直线，然后辅助点云拟合图形的尺寸获得正确的点云位置点，保证了数据关联的准确性；还综合了最近邻域和多目标假设算法的特性，改进了多目标关联算法，能够在保证准确性的前提下高效地完成数据关联工作。
一种基于稀疏激光雷达数据动态障碍物追踪方法

[实用新型]一种光纤光谱望远镜的参考光纤单元-CN202120109662.8有效
发明人：周增祥;段仕鹏;左家乐;黎梦涛;胡红专;刘志刚;褚家如 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光纤光谱望远镜的参考光纤单元，包括第一参考单元结构件、第二参考单元结构件、光源组件、第三参考单元结构件、电源组件、参考光纤，所述第二参考单元结构件的两端分别与所述第一参考单元结构件、所述第三参考单元结构件连接，通过所述光源组件向所述参考光纤提供入射光源，通过所述电源组件为所述光源组件提供电源，所述参考光纤与所述第一参考单元结构件连接。本实用新型能够克服现有相机标定时使用工作光纤理论位置不准确的缺陷，并且单个参考光纤单元可以安装数根光纤，在保证标定精度的条件下节省了大量的空间，值得被推广使用。
一种光纤光谱望远镜参考单元

[发明专利]一种多目标光纤位置精确检测定位系统及方法-CN202110056774.6在审
发明人：周增祥;段仕鹏;左家乐;黎梦涛;胡红专;刘志刚;褚家如 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开了一种多目标光纤位置精确检测系统与方法，属于光纤位置传感技术及光纤光谱望远镜领域。包括图像采集系统、照明光源、图像数据处理系统。光纤光谱天文望远镜上的每个光纤双回转机器人均设置有白色圆形陶瓷头，光纤核心的入射端置于圆形陶瓷头的圆心位置。照明光源均匀照射所述陶瓷头，图像采集系统对光纤安装平面进行识别。本发明主要应用于多目标光纤光谱望远镜中，精确检测各光纤的空间位置，使用了机器学习的方法创建训练集进行训练，将训练好的模型应用在光纤的初步识别中，之后应用一系列图像处理技术对光纤进行精准定位，该方法具有精度高，抗干扰性强，不需要遮挡观测光路等优点。
一种多目标光纤位置精确检测定位系统方法

[实用新型]一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统-CN201921405717.9有效
发明人： 段仕鹏;周增祥;褚家如;刘志刚;胡红专;王建平;翟超;顾永刚 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-08-27 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： F21S8/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统，包括壳体、均光板、LED灯板和电机，所述电机的输出轴与所述壳体的一端固定连接，所述电机可带动所述壳体转动，所述LED灯板和所述均光板均固定设置在所述壳体内，所述LED灯板对应所述均光板设置；本实用新型克服现有光谱仪光纤照明系统的缺陷，在安装有均光板的新型壳体结构下并且将光源进行优化通过可以独立调节每个LED灯珠亮度的LED灯板实现照明的高均匀性。
一种天文望远镜光谱仪光纤均匀照明系统

[发明专利]一种多目标光纤位置精确检测系统及使用方法-CN201910799076.8在审
发明人：周增祥;段仕鹏;褚家如;刘志刚;胡红专;王建平;翟超;顾永刚 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-08-27 - 公布日： 2019-11-22 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开一种多目标光纤位置精确检测系统及使用方法，设置在一个无外界光干扰的环境下，包括图像捕捉器、光源、图像采集系统，光纤光谱天文望远镜上的各光纤机器人均设置有圆形陶瓷头，光纤的入射端设置于圆形陶瓷头的圆心位置；光源均匀照射所述圆形陶瓷头，图像捕捉器对圆形陶瓷头组成的光纤安装平面进行图像采集，图像采集系统与光纤机器人、图像捕捉器连接，图像采集系统处理图像捕捉器采集的图像并将处理后的结果反馈到光纤机器人的控制器中；本发明主要应用于多目标光纤光谱望远镜中对天体光谱的采集工作，精确检测确定各光纤的位置，可使携带有光纤在平面内做二维回转运动的光纤机器人达到更高的定位精度去对准星象目标。
光纤圆形陶瓷图像采集系统图像捕捉器机器人多目标光源光纤光谱天文望远镜二维回转运动采集星象处理图像光纤安装光纤光谱光纤位置检测系统结果反馈均匀照射天体光谱图像采集圆心位置控制器捕捉器入射端外界光望远镜对准图像携带检测应用

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