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大家好! 阿岩我真是很~~~~~~~~久都没来了! 所以大家不认识我也是正常滴! …何况谁叫我都是写些图文不茂的枯燥玩意… 呜呜呜…
(咳, 不多废话了, 大家也不爱听囧…)言归正传, 现在越来越多的朋友开始投身滚滚的”拍照/摄影/单反/单电/M43/全幅”等随便怎么说的领域… 其中必不可免的会接触到”防抖”这个概念, 给厂商说得好像很厉害的样子, 就像同样一台佳能70-200mm/f2.8, “小白”和”爱死小白”无非在规格上差了一个IS, 价钱差别可不是一点点…
不过, 到底是有没有这么神, 我们这次来”深度剖析”一下”防抖”究竟是个什么东西, 是怎么运作的, 有些什么限制, 需要如何利用等等等等…
&这一篇我们先来梳理一遍最基本的观念~ 不过最基本最基础那些概念就不具体展开了哈, 否则篇幅不好控制…
“抖”是什么? 分为几类?
首先大家在拍摄照片的过程中, 肯定会遇到一部分, 最终结果是不清晰的, 我们姑且把这种都称为”抖”, 大致上可以分为三类:
感谢Nikon提供例图… 虽然是我自取的囧…
1. 由于手抖造成的不清晰. 具体来说, 就是从按下快门开始, 到快门关闭的这段时间内, 由于相机自身发生了移动, 导致的照片不清晰. 这种照片的特征是, 通常整张照片都是不清晰的, 而且模糊的”效果”也是一致的.
视镜头焦距不同, 会造成不清晰的手持”安全快门”也有区别(简单展开, 安全快门通常是速度快于镜头焦距倒数的快门速度, 如对50mm镜头来说, 1/60秒是安全快门, 1/30秒则不是), 通常来说, 在较暗的环境, 或者在使用焦距较长的镜头时, 比较容易造成这种”抖”.&&
传统上, 可以通过用各种脚架豆袋, 倚靠在固定物体上, 或者可以学习狙击手的策略, 把调整姿势为蹲或趴, 也能有所缓解.
2. 由于被摄物体移动造成的不清晰. 具体来说, 是指从按下快门开始到快门关闭这段时间内, 由于被摄物体发生了移动, 导致了照片不清晰. 在这种情况下, 被摄物模糊了, 但照片中其他静止不动的景物往往还是清晰的.
发生这种现象的情况比如, 被摄物是持续运动的, 比如流动的水, 行走的人, 行驶的车, 要将其动作凝固下来的唯一手段只有提高快门速度一途. 体育摄影记者的相机通常都是采用”快门优先”模式, 把快门速度限定在1/500秒或更高, 原因就是体育类照片往往需要凝固一瞬间的影像.
然而, 低速快门记录对象”运动的轨迹”并非始终都是坏事, 往往还可以利用这种效应进行创作. 举个例子, 如果高速快门可以凝结瀑布在一瞬间每颗水滴的位置, 较低的快门速度(如1/30秒或更低)则可以把水流拍摄出如丝绢一般的美妙景象.
3. 由于对焦失误造成的不清晰. 这个很简单, 就是对焦时对到了其他东西上, 造成了想要清晰的对象反而不清晰了. 看起来这像是可以避免的人为失误, 但其实并非如此.
如果在手持使用较长焦距的镜头, 由于设备本身较重, 焦距也较长, 对焦时手部移动的幅度会被大幅增强(尤其是在用200mm以上的”大炮”, 手部震动的幅度会被放大数倍, 在昏暗环境下纯手持简直就是恶梦啊), 如果对焦模式是连续追焦, 也许拍摄者很难把对焦点锁定在希望的对象上, 这样就会造成按下快门时, 镜头可能聚焦在错误的物体上, 造成主体模糊的结果. 传统的解决方法除了更了解相机的对焦设置外(比如调整为单次对焦锁定), 也和第一种一样, 需要靠外部固定的支撑物辅助.
拍摄中会导致不清晰的所谓”抖”, 大致上就是以上这些原因. 为了与此抗争, 各大厂商纷纷出现了各种”防抖”技术, 比如以镜头防抖为主的佳能IS, 尼康VR, 适马OS, 腾龙VC, 以机身防抖为主的索尼SSS, 宾得SR, 奥林巴斯IS等等. 除此之外, 还有更多所谓”电子防抖”技术, 是对已经模糊的照片进行边缘加强处理, 使照片”看上去没有这么模糊”, 由于这纯粹是后期作业, 所以就不在本文的涵盖范围之内了.
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非常好的介绍，焦急地等待下一篇：&应用篇&,
mark先 以后好好看
马克，，学习之~~
lz你的应用篇写了那么久都没出来啊，坐等啊！！！1
学习了，虽然很专业看不懂，嗨嗨，支持一下
哇~很专业的说,但我也看得有点明白~:lol谢谢岩老师的教导
从原理上来教会我们，很好！收了:lol 不了解机能的原理，没有办法随机应变！ 单单套用别人的设置参数是不行的。
我表示我看不懂...惭愧.
希望能写点实用拍摄指南之类的.
能让我们这些小白门看懂就行.
关于专业，我们还需要知道什么？
看看这篇文章就懂了，阿岩的文章一出手就是雷霆万钧的气势阿！{:3_59:}
支持J2y的科普~ 希望以后还能更新一些实用的拍照技巧，造福我等小白啊！
同样是看不懂~~
专业啊，，，看不懂的也飘过
真专业 学习了~
帮J2y老师顶一顶、:lol:lol
一直不迷信防抖，身边玩相机的朋友也很少会用防抖镜头，因为当真正的抖动稍有发生时（不管主体或客体），再好的防抖也防不了抖，顶多是“看上去没那么抖”，出来的还是废片一张。
J2y 发表于
回复 蜗牛篆愁君 的帖子
明白了，感谢~~~
专业二字谈不上, 这些都是现成的资料, 我做的无非收集整理而已, 不算什么
很惭愧, 引用的图片都是来自网络, 主要是各大相机厂商的官网
很专业的写作，我也用心看了一遍。
请教作者一个问题，文章中用到的配图是自己亲手制作的还是来自其他地方？谢谢。
专业啊,,,受教了...
果断mark之~~~学习了
学习了！谢谢楼主啊！我也刚开始玩单反！以后有不懂得地方还要请教你拉！
那是一门学问{:2_25:}
有人看哪，不过好长。。。:lol
专业。真的专业不是用字数拼凑起来的。哎。
那么, 镜头防抖是什么? 机身防抖又是什么? 它们之间有什么差别?
所谓镜头防抖, 是在镜头设计中, 使其中一片镜片元件设计为可以活动, 根据感应到的用户手部移动自动调整镜片偏折角度, 尽可能抵消手部移动造成的模糊, 最终形成清晰锐利的影像.
而机身防抖, 是将感光元件(CMOS/CCD/LiveMos等)设计为可以活动, 根据感应到的用户手部移动自动调整感光元件位置, 从而抵消手部移动造成的模糊, 最终形成清晰锐利的影像.
原理就是这么简单, 但其实又不简单. 为什么这么说呢? 因为从这两种防抖手段的原理上, 不可忽略的是, 它们可能都会对画质产生潜在性的损害!
阿岩并不是在危言耸听, 虽然所有厂商都把防抖技术描述得神乎其神, 似乎防抖的镜头或机身之所以比普通的贵, 是因为厂商注入了类似”让安全快门延长3档或4档吧阿门”之类的魔法, 而从来没有提过(应该是没有啦…)防抖系统对整个光学设备的精度产生的影响. 没错, 防抖不是魔法, 只是技术, 一种有自身局限性的技术.
现在我们进段广告…
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下篇, 凝聚了阿岩数年来(吃饱饭没事做时)潜心观察研究得出的使用心得!
让您重新了解手边的器材, 告诉您何时何地如何使用防抖系统, 何时何地又应该关闭防抖系统以获得更好, 更准确的结果!
您看到本文时, 已经超过一半的完成度, 很快更新, 绝不太监!
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咳… 我们回到从照片不清晰的成因, 再结合防抖系统的机能原理可以发现, 似乎, 只有第一种”抖”, 是各大”防抖系统”有能力改善的, 对第二和第三种情况来说, 防抖系统没有什么帮助.
那么究竟是不是这样? 镜头防抖和机身防抖在这方面又有什么差别? 各自的优劣究竟又在哪里呢?
要回答这些问题, 我们需要再一次回到防抖系统的工作原理上, 放在不同的场合进行分析才行.
首先,&&对于第一种成因, 防抖肯定是有所帮助的, 因为各大防抖系统从设计原理和诉求上, 都是把”释放快门期间相机自身产生的移动”作为假想敌不断战斗着. 在这一点上, 无论是移动光学元件, 还是移动感光元件, 最后实现的目的基本是一致的, 可谓是”殊途同归”. 除了细微上的差别, 可以说, 现在各大厂商部署的各种防抖系统, 在面对第一种情况时, 都能发挥较为理想的效果.
同时很容易可以发现, 防抖系统面对第二种情况时, 是没有作用的, 因为在快门速度一定的情况下, 被摄物停留在感光元件上的一定是一条移动轨迹, 而不是一个瞬间动作, 另外, 从原理上, 要想补偿被摄物体的移动而进行元件运动, 在技术上显然也是不可能的. 一来, 没有人能预测被摄物体下一瞬间会如何移动, 拍摄者不知道, 相机就更不可能知道了, 二来, 就算有能力追踪被摄物体的运动轨迹, 也只能针对形状始终保持不变的被摄物有效(如从侧面等距拍摄行驶中的汽车, 相对而言形状不会发生变化, 但走动的行人就不是这么回事了). 这样一来结论非常明显, 目前任何的防抖系统, 对第二种模糊的成因是完全无能为力的, 如果照片是因为这个原因而模糊, 开放你的光圈, 拉高你的ISO, 或者打开你的闪光灯吧! 提高快门速度是唯一的手段.
然后, 我们来到了情况比较复杂的第三种情况, 为什么要说复杂呢? 因为对每家厂商来说, 使用防抖技术的差异会在这种情况下得以凸显. 关于这个命题, 涉及到太多的厂商和产品设计, 本文无法一网打尽, 只是以自身对尼康产品的了解举例分析, 各位可以举一反三, 或通过实验, 或通过说明书, 了解自己手中设备的运行特征.
先梳理一遍流程.
首先, 尼康VR镜头的防抖机构在普通取景状态下并不工作, 只要没有按下AF-ON或半按快门进行对焦, VR机能完全不会采取任何行动. 在整体拍摄过程中, VR机构第一次介入是在开始对焦的瞬间, 运动检测机构开始启动, 监控同时评估对焦期间如何运动并作出相应补偿. 然后, 快门按下的瞬间, 首先是VR机构迅速复位, 随即快门帘打开, 开始曝光, 曝光的同时运动检测机构持续保持工作, 直到曝光结束, 快门关闭, VR机构释放.
从这个工作流程中我们可以发现, 在取景过程中分为两个阶段, 第一个我们姑且称为”构图阶段”, 第二个称为”对焦阶段”, 前后以是否”半按快门进行对焦”为分界点. 在”构图阶段”, VR功能并没有工作, 所以手部的一切震动都会如实反馈到取景器中的画面上. 而一旦半按快门进行对焦, 就进入了”对焦阶段”, 此时VR功能启动, 对震动进行补偿, 所以实际上, 在对焦阶段, 从上图可以发现, 鉴于单反相机的TTL取景原理, 取景器中看到的画面是已经经过VR系统”防抖”处理过的, 这样就可以帮助拍摄者更好地捕捉到被摄对象. 也因为这一机能的原因, 可以说, 此类防抖技术对于导致画面模糊的第三种成因, 也是有一定改善的.
这里还有一点值得一提的地方, 即上文中用粗体标出的, VR机构迅速复位. 这又是怎么回事呢?
因为作为VR系统的可活动镜片存在一定的活动范围, 如果快门开启前机构不复位, 在快门释放期间, 原先已经有所偏离的镜片如果要在相同方向继续补偿, 会如上左图般很快到达极限, 造成补偿效果不理想的现象. 而如果像右图一样, 在快门打开前复位到中央, 那么在快门开放的过程中, 镜片在四周都会有更充裕的活动空间进行补偿, 从而改善防抖的效果. 听起来非常优秀的机构, 不是吗?
但这一机构也不是没有代价的: 镜片组在快门打开前发生位移, 会造成实际照片的构图会与取景器变黑前最后一瞬间的构图略微偏移的现象. 不过由于手持摄影本身通常存在构图上的不稳定现象, 因此这一影响在实际应用中基本不会造成不良的结果.
通过对尼康VR系统的剖析, 相信各位已经对防抖系统的功能作用有相当程度的了解了. 其他防抖技术虽然实现方式各有不一, 但万变不离其宗, 实现的功能也是大同小异, 充分了解它, 目的就是更有效地使用它.
那么下一篇&应用篇&, 就会从实用角度出发, 建议大家在日常拍摄过程中, 如何活用或不用防抖系统.
那么下篇再见了~(其实谁能告诉我… 写这种东西到底有没人想要看啊…=v=)
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图像处理（20）
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防抖一直以来就是一个备受关注的技术。防抖的方式也非常多。要弄清防抖是如何作用的，首先要清楚为什么会产生抖动。
我们人类的身体一直都是处在动态的状态下。就算你屏住呼吸，收紧肌肉，你的身体实际上还是处在轻微的晃动下，因为你的心跳你不能控制，血液不停地在体内流动。我们的肌肉在大脑的控制下为了保持身体的某一个姿态实际上一直在进行着微调。何况我们的身体本身受到风、地面震动等因素影响，是无法完全静止的，自然我们手持的相机，也是无法完全静止的，总会有不同程度的晃动和位移。
相机的成像，其实是记录了在一段时间内射入到底片/CCD/CMOS等感光元件上的光线。那么如果这段时间被记录的光线发生了变化，则这种变化会被完全记录在感光元件上。
例如下图，我采用了大约6秒的长快门.可以看出房屋等固定物体因为没有移动，入射到CMOS上的光线没有任何的位移，而人流因为在移动，其反射进镜头的光线轨迹被完全记录下来，形成了这种模糊的效果。右下角拍照的大叔因为在这段时间内仅有轻微晃动，因而相对清晰。
这也就是说，只要快门打开后到关闭前，CMOS在记录光线的这段时间里。只要被摄物有相对初始位置的移动，就会在照片中出现轨迹，图像也随之模糊。所以就算物体不动，而我们的身体在快门打开的时间内产生了晃动，图像也发生了位移。自然也就产生了“抖动模糊”。
被摄物体的移动我们是无法控制的，因此首先要明确的一点就是，任何一家相机厂商的防抖技术，都不能消除因被摄物体移动而造成的图像模糊。所以不要妄想相机带防抖就能够拍好你的妹子跳在空中的照片，那需要足够大的光线入射量或者高感光度来支持足够高的快门速度。除非下面这种情况。
如果拍摄者有非常好的跟随拍摄技巧，能够始终随着被摄物的移动将被摄对象保持在画面中很小的范围内而不发生相对位移，就能够拍好被摄物运动的照片。这时候一支带有防抖技术的镜头或者机身就能够对你有所帮助了。防抖能够消除在移动跟拍过程中肢体晃动或震动导致的在移动轨迹以外的轻微位移。
很多朋友曾经问我，是不是有防抖的相机就能够拍摄出下图这样的主体清晰而又充满动态感图像。我只能说：绝对有帮助，但一只独脚架和良好的预判与对器材特性的了解比防抖的作用要更大。
防抖技术中，一直有“真防抖”和“伪防抖”两大派系。
实际上，手机和很多消费机数码相机上标示的“电子防抖”“数码防抖”“自然防抖”等都属于“伪防抖”的范畴。其实无外乎以下几种原理
1.使用数字电路进行画面的处理。当防抖电路工作时，拍摄画面只有是实际画面的90%左右，然后数字电路对相机/摄像机抖动方向进行模糊判断，进而用剩下的10%左右画面进行抖动补偿。这种方式对画面清晰度会带来一定的损失
。也就是说电子防抖是针对CCD上的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿，它只是对采集到的数据进行后期处理，治标不治本，并没有什么实际作用，相反，对于画质有一定程度的破坏。
2.像素合并算法，这其实是比方法1更为简单的一种技术，其原理是将图像原本的几个像素运算处理后合并为一个像素，就像平时我们看到一张比较模糊的大图片在缩小后观看时就会觉得相对清晰一样。通过这种方式将抖动产生的位移“隐去”。这比方法1获得的“防抖”效果要好些，但图像细节要更差，并且会无法进行大尺寸输出。
3.加权修正算法，实际上是在方法2的基础上改进而来，由机内图像处理芯片对抖动造成的模糊画面进行像素合并后再“脑补”——这有点类似通过像素插值将一张1000万像素的照片变为1500万像素一样。其实就是先缩小提高清晰度消除抖动模糊，再放大图像进行还原。虽然有些进步，但照片细节仍然会收到严重影响，尤其是在色彩过渡和低反差图像的部位，经常出现大块的数码补全痕迹和不自然的过渡，要么就是丢失细节。
4.富士的“自然防抖”，这个是我认为最坑爹的一个解决方案。其实就是富士相机会自动在开启“自然防抖”后提高机器的ISO数值（感光度）。大家都知道，ISO开得越高，画面噪点越多，画面越“粗糙”，并且色彩的准确度和色域也大受影响。而且前面三种方式都好歹还算是有点诚意，可以称之为一种“技术”。这个自动提高ISO的“自然防抖”则根本就是个糊弄小白的东西。
对应上述“伪防抖”的“真防抖”多通过精密的传感器和浮动镜片进行图像修正，或采用更为有效的电子技术，远比上述技术有诚意。其中最主流的两类就是以曾经的柯尼卡/美能达 、现在的索尼、宾得、奥林巴斯等厂商采用的“机身防抖”派。以及佳能、尼康、松下、适马、腾龙等厂商采用的“光学防抖”派。
如下两图，分别是索尼目前在α系列单反/单电机型上采用的机身防抖和奥林巴斯看起来更为牛B的五轴防抖技术。
机身防抖的原理其实是在机身内部安装陀螺仪侦测机身的微小移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后驱动马达驱动安装在防抖支架上的CCD/CMOS。来修正机身外部抖动造成的位移。从而形成机身抖而Cmos不抖的情况，消除抖动造成的模糊。奥林巴斯的五轴防抖技术其实就是安装CMOS的防抖支架除了能够上下左右移动，还能够在垂直、水平和前后三根轴面上进行旋转和移动，从而消除旋转和俯仰抖动，以达到更为精准的防抖效果。
光学防抖的原理其实和机身防抖类似，同样是通过陀螺仪侦测机身的微小移动，并将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，只不过这个机构被安装在了镜头中，通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，而不是在机身里。从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
其实索尼的T系列卡片机也是采用了光学防抖的技术，例如下图。绿色的可移动镜片其实是被磁体靠磁力包裹并悬浮在镜片组中，当磁体接收到驱动信号时，驱动镜片产生位移，修正因抖动而变化的光路，使其在一定范围内保持在稳定的点上。维持成像不产生位移，从而消除模糊。
如下图：佳能第一只光学防抖镜头EF75-300 IS USM的防抖镜片机构示意图
下图：光学防抖镜片修正光路的示意图。
机身防抖/传感器防抖和光学防抖各有优劣
机身防抖的优势首先就在于成本，只要有一部机身，则适用于该机身的所有镜头都可以不用安装专门的防抖组件，一是有利于降低生产成本获得价格优势。二是在镜头设计中，在达成成像素质和光学要求的前提下，能尽量少用镜片就少用，多一层玻璃，对画质就多一点影响。
但其缺点就是由于CMOS及其辅助组件相当庞大，尤其是对于全画幅CMOS来说。尺寸和重量都不低，导致其防抖补偿的响应速度和效果上都略逊于镜头采用光学防抖的方式。另外驱动防抖支架所需要的电力也不低，会影响相机的续航能力。还有就是超长焦镜头在机身防抖机型上的防抖有效性相对还是较低。
镜片光学防抖的优势是防抖镜片组根据不同镜头专门设计和生产，其防抖效果更具有针对性，因而效果比起机身防抖更为明显。例如腾龙70-300 VC USD，这只镜头的防抖镜片相应快速而准确，能明显地看出光路因镜片补偿产生的震动和变化，尤其是在VC镜片到位后，那种画面的凝固感非常明显，让人倍感安心。而缺点就是会提高镜头的生产成本，若是购买多支有防抖功能的镜头，多支出的价格总数还是相当高的。并且会轻微影响到镜头的画质。
总的来说，目前镜头光学防抖的效果是最好的，普遍能够修正3-4档快门速度。机身防抖也能修正2-3档，但因针对不同镜头焦段无法精确设计防抖特性，灵活性较差。
补充一点索尼的“手持夜景”功能。其原理是先连续拍摄多张照片后合成。达到消除高ISO对画质的影响，因为提高了ISO，故提升了快门速度防止了抖动模糊。其实也算是一种电子防抖的功能，但从出片上来看，我认为还是相当有效的一个办法。但其缺点也很明显。不适合捕捉动态影像，并且还是会影响到画质和图像输出。
手机：手机的结构决定了其不可能做到光学防抖，所以大部分手机所谓的手机防抖都只是噱头，无非是通过提高感光度来降低快门速度，然后做到所谓的防抖，不过这会导致画质的损失。
相机，摄像机：
有光学防抖的，有感光器防抖的。
所谓光学防抖，简而言之，就是在镜片组里面加一个活动镜片，这个活动镜片可以通过相机抖动的方向来调整自己的位置，以达到光线的平稳。
感光器防抖就是把活动的镜片改成了活动的感光器，感光器根据相机的抖动方向来调整自己的位置，以此来防抖。
参考知识库
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长焦距斜视航空相机图像拖影与扭曲补偿技术研究
【摘要】：航空成像与测量技术是20世纪发展起来的一个新学科，它利用航空机载光学系统和光电耦合器件来遥测和侦察地面景物信息，主要应用于战前军事侦察和战后军事打击评估，对我国国防发展具有相当重要的意义。机载光电设备与星载航天光电设备的不同之处在于，飞机的机动性大，飞行振动和姿态不平稳，造成遥感器光轴指向产生晃动，在曝光时间内光轴无法指向固定目标，造成同一景物在CCD的不同像元上成像，产生像拖影及扭曲现象，导致了飞行分辨率的降低。
虽然航空相机与载机平台之间安装有减震器，但是一般被动减振只能大幅抑制较高频率的扰动，对于低频扰动减振效果不明显，不能完全满足长焦距光学系统的隔振要求。针对图像拖影问题，本文分析像拖影产生原因并建立了数学模型，定量分析了像拖影对调制传递函数的影响。针对图像扭曲问题，建立了飞行速度、高度及目标水平倾角与俯仰轴补偿速度之间的几何模型，分析了外界扰动对图像扭曲的影响。通过模型建立和参数分析，得出了俯仰轴控制系统的动态和稳态性能指标及鲁棒性要求。
针对正弦扰动构建了动态补偿器，得到扰动抑制控制律，并证明了最优扰动抑制控制器解的存在性。通过仿真试验，对没有干扰反馈的LQR法、具有干扰反馈的LQR法和动态反馈算法进行了对比，结果表明动态反馈算法对外部正弦扰动具有较强的抑制性，输出更加平稳。将飞机前向飞行引起的视轴运动补偿问题归结为近似最优输出跟踪问题，构建动态补偿器，求解矩阵方程得到近似最优控制律，通过仿真及部分试验，对状态反馈法、前馈-反馈法和动态反馈算法进行了对比，结果表明在外部正弦扰动的作用下，采用动态反馈算法，系统的输出干扰量最小。
分析了空域-频域同步性对摆扫方向的像拖影和扭曲的影响。介绍了三种行转移信号产生的方法：1、基于光电轴角编码器细分抗微扰动法；2、基于希尔伯特黄变换的陀螺信号滤波抗扰法；3、结合光电轴角编码器及陀螺优化处理法。并分析了每种方法的适用性和抗干扰效果。
当俯仰运动0.8°/s做0.2Hz低频正弦运动时，动态补偿反馈法使正弦信号干扰量对输出的标准差为0.0688°/s，相机分辨率为58.4lp/mm；在量级为2G(重力加速度)的振动环境下成像，采用动态补偿算法进行扰动抑制，俯仰轴上的速度残差为0.14°/s，相机分辨率为43.89lp/mm。振动台以0.5G量级微振动，基于编码器鲁棒设计的行转移信号发生器输出不受该量级的振动影响，相机分辨率为58.4lp/mm。振动台以2G量级振动后，该方法无法抑制干扰。振动台输入量级为2G时，基于希尔伯特-黄变换的行转移信号发生器使陀螺的输出波动范围大幅减小，峰峰值被削弱到0.12°/s，行转移信号的频率波动范围缩小到2KHz，稳速滤波效果非常的明显，相机分辨率为49.3lp/mm。采用优化行转移信号发生器法，提高了信号对外界振动的环境适应性、鲁棒性及实时性，图像上也不会出现压缩、拉伸现象及拖影现象。相机分辨率为55.2lp/mm。通过飞行试验验证，飞行海拔高度15863米，遥感图像可以分辨铁道枕木，(枕木间距约0.3m),航空遥感器的焦距为1.5m，其分辨率优于45lp/mm。
本论文研究工作表明，论文提出的研究方法有效补偿干扰造成的图像拖影和扭曲现象，对于提高该相机成像质量具有重要的意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)【学位级别】：博士【学位授予年份】：2014【分类号】：V445.8【目录】：
摘要5-7Abstract7-10目录10-12第1章 绪论12-22 1.1 课题研究背景及意义12-13 1.2 相关技术研究现状13-20 1.3 研究内容及章节安排20-21 1.4 本章小结21-22第2章 图像拖影与扭曲模型分析及建模22-40 2.1 引言22-23 2.2 图像拖影成因与模型分析23-34 2.3 图像扭曲成因与模型分析34-37 2.4 补偿系统精度分析37-38 2.5 本章小结38-40第3章 基于动态补偿器的飞行方向视轴抖动抑制技术40-68 3.1 引言40-42 3.2 被控系统及干扰信号模型的建立42-49 3.3 基于动态补偿器的最优扰动抑制和跟踪控制49-65 3.4 本章小结65-68第4章 摆扫方向视轴运动同步跟踪信号鲁棒性研究68-90 4.1 引言68-69 4.2 摆扫方向视轴运动的空域-频域同步性分析69-73 4.3 行转移信号产生方法73-76 4.4 基于光电轴角编码器行转移信号发生器鲁棒性研究76-81 4.5 基于希尔伯特-黄变换的行转移信号发生器鲁棒性研究81-87 4.6 行转移信号发生器的优化系统87-88 4.7 本章小结88-90第5章 试验结果90-108 5.1 引言90-91 5.2 扰动抑制试验91-98 5.3 行转移信号发生器鲁棒性验证试验98-104 5.4 实验室成像试验验证104-106 5.5 飞行试验验证106-107 5.6 本章小结107-108第6章 结论与展望108-112 6.1 主要研究工作108-110 6.2 学位论文创新点110 6.3 展望110-112参考文献112-122在学期间学术成果情况122-124指导教师及作者简介124-126致谢126
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
仲崇亮;丁亚林;付金宝;;[J];兵工学报;2012年06期
宋凝芳,张春熹,李立京,林恒;[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
陈明;童朝南;;[J];北京科技大学学报;2009年05期
张林;吴晓琴;袁?;;[J];传感器技术;2005年12期
陈兆娜;郑艳;井元伟;;[J];东北大学学报(自然科学版);2010年03期
刘明,修吉宏,刘钢,翟林培;[J];电光与控制;2004年01期
刘明,匡海鹏,吴宏圣,刘钢,修吉宏,翟林培;[J];电光与控制;2004年04期
钱义先;程晓薇;高晓东;梁伟;李晓燕;;[J];电光与控制;2008年11期
赵会龙;郭利;荣金叶;;[J];电子测量技术;2011年06期
周增建;王海;周渭;钱时祥;江炜宁;;[J];电子质量;2009年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
张林;;[J];半导体光电;2009年02期
任航;袁红艳;;[J];半导体光电;2011年03期
蒋金哲;;[J];兵工自动化;2007年05期
郝大海;;[J];兵工自动化;2007年12期
臧月进;陈欣;张民;;[J];兵工自动化;2011年12期
李晓英;郎晓萍;;[J];北京机械工业学院学报;2008年01期
邬战军;张晞;王夏霄;李琛;;[J];北京航空航天大学学报;2006年11期
傅剑;杨卫东;李伯群;刘彤;;[J];北京科技大学学报;2006年03期
马子领;王建中;;[J];北京理工大学学报;2010年12期
熊超;;[J];北京汽车;2011年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
仲崇亮;丁亚林;付金宝;;[J];兵工学报;2012年06期
徐向波;房建成;;[J];北京航空航天大学学报;2009年06期
陈明;童朝南;;[J];北京科技大学学报;2009年05期
Masaaki,蔡立新;[J];船舶设计通讯;1997年02期
王薇,唐功友;[J];China Ocean E2004年04期
叶金山,朱宝章,焦维东;[J];测绘通报;2001年04期
张过,江万寿,李德仁;[J];测绘学报;2003年01期
陈世培,王铁军;[J];测绘与空间地理信息;2004年02期
陈兆娜;郑艳;井元伟;;[J];东北大学学报(自然科学版);2010年03期
郝小江;罗彪;;[J];电测与仪表;2008年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
田金良;;[J];照相机;2010年01期
雷相波;郭辉;于秋水;;[J];电脑知识与技术;2010年09期
张玉欣;刘宇;葛文奇;;[J];中国光学与应用光学;2010年02期
毛小南;;[J];现代兵器;1998年10期
郑飞;丁亚林;吴雪峰;许永森;李娜;;[J];红外与激光工程;2009年05期
王锋;高亚飞;周刚;王德江;;[J];液晶与显示;2010年05期
蒋定定;李开端;赵育良;;[J];飞机设计;2006年04期
朱鹤;梁伟;高晓东;;[J];光电工程;2011年03期
许兆林,付战平,徐景硕;[J];光学技术;2002年03期
赵育良;[J];航空计测技术;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库
段福洲;;[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
刘建东;赵育良;;[A];航空装备保障技术及发展——航空装备保障技术专题研讨会论文集[C];2006年
肖作江;安志勇;石丽霞;;[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅰ）[C];2008年
方俊永;刘学;郑兰芬;童庆禧;;[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
范赐恩;邓德祥;;[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
喻鸣;向浩;;[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
孟允钦;钟丕坚;;[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
段福洲;宫辉力;;[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
林招荣;马越;何林;李福东;张继友;;[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
苗小利;白志刚;吕军超;汤丽;吴晓燕;任为民;孙晓云;;[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库
沈克尼;[N];中国国防报;2010年
记者朱大明;[N];长春日报;2009年
;[N];新华日报;2009年
本报记者 王斌;[N];中国工业报;2009年
本报记者 承毅铭 王蕾;[N];中国工业报;2010年
中国博士学位论文全文数据库
樊越;[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年
刘志明;[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
郑丽娜;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2013年
段洁;[D];长春理工大学;2014年
刘明;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年
付金宝;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2013年
张雪菲;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年
杨守旺;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2011年
黄浦;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2011年
修吉宏;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年
中国硕士学位论文全文数据库
李玉瑶;[D];长春理工大学;2010年
张荣;[D];长春理工大学;2011年
夏学凝;[D];长春理工大学;2011年
夏启明;[D];长春理工大学;2010年
康泰;[D];长春理工大学;2013年
张捷;[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
陈晔;[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
吴迪;[D];长春理工大学;2012年
付芸;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年
艾广燚;[D];长春理工大学;2010年
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