1 引 言

搜索系统指的是利用两轴转台的方位和俯仰运动将成像设备的观察范围扩展至360°全景或者是整个半球形空域的系统。当成像设备为凝视热像仪时如果不采用任何技术处理则图像会产生运动模糊,即在热像仪成像积分时间内目标相对热像仪产生了运动。为了抵消转台运动产生的图像模糊,在像端采用摆镜回扫是一种有效的技术手段,而回扫速率的正确匹配直接决定了搜索系统的成像质量。本文分析了两轴转台在运动时目标相对热像仪的运动情况,为回扫摆镜的设置与控制提供了关键的理论依据。

新通过的个人所得税法依旧延续一审时确定的起征点和税率结构，但在业内人士看来，专项附加扣除尽管提升了公平性，但也面临如何解决效率以及税制竞争力的难题，同时还要兼顾公平与效率。

2 坐标系的建立

为了通过数学手段分析系统中的运动关系,首先需要建立两轴转台的基座坐标系和负载坐标系。为了分析和描述方便,转台的框架结构选用最常见的形式,即外框架为方位轴,内框架为俯仰轴,方位轴的定子与大地固联称为转台的基座,方位轴的转子和俯仰轴的定子固联,俯仰轴的转子和成像设备(热像仪)固联称为转台的负载,方位轴一般垂直于水平面,俯仰轴垂直于方位轴,热像仪的光轴垂直于俯仰轴,俯仰角为零时光轴垂直于方位轴,当转台的方位角和俯仰角都为零时,定义光轴所指的方向为前方。

基座坐标系(OA)的定义如图1所示。基座坐标系与基座固联,观察者面向前方时,X轴向上,又称为方位轴,绕X轴旋转的角度为方位角α,Y轴向右,又称为俯仰轴,绕Y轴旋转的角度为俯仰角β,Z轴向前,又称为横滚轴(和光轴相同),绕Z轴旋转的角度为横滚角γ,α、β、γ的正负按照右手定则确定。

当转台的方位角和俯仰角都为零时,负载坐标系(OB)与基座坐标系(OA)相同,负载坐标系与负载固联,负载坐标系与基座坐标系的关系为旋转变换关系,变换顺序为:从负载坐标系与基座坐标系重合时开始先绕负载坐标系的X轴旋转α角,再绕负载坐标系的Y轴旋转β角。负载坐标系的定义如图1所示(图中的OB还存在横滚角但本文不涉及)。

  

图1 基座坐标系与负载坐标系的建立Fig.1 Establishment of base coordinate system and load coordinate system

3 运动学分析

为了确定负载坐标系相对于基座坐标系的关系,定义负载坐标系的三个单位主矢量x、y、z相对于基座坐标系的方向余弦组成3×3矩阵[1-3]:

做好施工前的质量管理工作，对于有效的促进水利工程施工管理工作的顺利展开具有十分重要的意义。因此，相关部门就应首先掌握和熟悉质量管理的技术依据，进而对施工企业的技术资源以及施工过程中所使用的原材料和构件质量进行严格的审查和检验，这样才能提高整个工程的施工质量。此外，水利企业还应建立和完善相应的质量保证系统和质量管理制度，这样就给相关施工工作的展开提供技术依据和法律依据。企业在施工之前还应有效的明确工程的施工特点以及了解施工图纸的制定，并将图纸中需要注意的地方以书面的形式告知给施工人员，以此来有效的减少施工人员在施工过程中所存在的过失行为。

 

绕x轴、y轴、z轴旋转ψ角的旋转矩阵分别为[4]:

 

 

 

由于坐标系由基座坐标系(OA)变成负载坐标系(OB)的旋转过程是相对运动坐标系而言的,所以OB到OA的变换矩阵应该按照“从左向右”的顺序相乘,所以负载坐标系(OB)相对基座坐标系(OA)的姿态变换矩阵为:

没有任何回扫机构时,图像清晰条件为:

 

为了进一步分析实际问题,假设ωx=2π,即每秒钟扫描一圈,W=640,H=180,即:

 

3.改革开放以来纪念活动的多样化、常态化和规范化。改革开放后，国家各项事业逐步走上稳步发展的轨道，包括抗战胜利纪念在内的各种纪念活动逐渐丰富。限于篇幅及为了叙述的方便，这里主要选取逢五逢十这样的具有代表性的周年纪念活动。

 

所以:

ωB

 

由此可见,当系统进行方位扫描时,负载的运动是由两个分量构成,一个分量是方位运动,其值为ωx·cos(β),另一个分量为横滚运动,其值为ωx·sin(β)。

4 图像模糊与回扫

Nx+Nz=

2.担心司法赔偿会有损司法权威。持这种观点的人认为，司法赔偿无疑等于告知天下“法院错了”。如此，司法颜面不存，权威受损。尤其是在司法权威还非常薄弱的今天，扩大司法赔偿的范围还不是一个适合的契机。况且司法赔偿的审查主体是法院自己，就等于法院做自己案件的法官，即便赔偿，也难以令人信服。此种观点从表面上来看也有些道理，但当出现司法确实错了之时，难道不予赔偿就有利于司法权威的树立？显然也不能。

由于图像与大地固联,负载(热像仪)相对大地转动,所以图像位移的角速度ωC与负载角速度ωB互为相反数,即图像运动的角速度ωC=-ωB,也就是说对于水平周扫系统,图像相对热像仪的移动速度为(这也是增加回扫机构后需要抵消掉的角速率):

 

方位运动造成图像模糊比较简单,积分时间内移动的像素数为:

令单位向量u为因子矩阵X的第一主成分的转换系数，则目标是要主成分Xu的方差Var（Xu）、变形效应量Y与主成分Xu的相关性综合最大，考虑二者的协方差Cov（Y，Xu）：

观察组35μg/kg舒芬太尼联合麻醉0.2μg/kg瑞芬太尼,0.2-0.3mg/kg依托咪酯,0.1mg/kg顺阿曲库铵,微泵连续静脉麻醉维持。2μg/(kg·h)舒芬太尼和0.06~0.20mg/(kg·min)丙泊酚。

 

横滚造成的图像模糊以图像顶角最为严重,设图像顶角到图像中心的像素数为Rmax,则积分时间内图像的位移量为:

Nz=|ωCz·Rmax·T|=|ωx·sin(β)|·Rmax·T|

由于:

当不需要保证整个屏幕都是清晰图像时,清晰范围Rmax可以自行定义为R,也就是说,对于水平周扫系统,在积分时间内图像相对热像仪移动的像素数为:

 

当上述某一分量无法满足清晰度要求时,就必须配置回扫机构,回扫机构要按照图像相对热像仪的移动速率抵消相应分量。

=R(x,α)R(y,β)

N≤Nx+Nz≤Nmax

|ωCx·T/8|+|ωCz·R·T|≤Nmax

 

5 实例分析

假设在扫描过程中,方位的角速度为ωx,俯仰的角速度为0,横滚角速度为0,即扫描矢量在基座坐标系(OA)中表示为:

 

δ=0.1 mrad=0.0001 rad,

T=0.5 ms=0.0005 s,Nmax=0.5。

则此时图像清晰条件为:

假设热像仪的水平像素数为W、垂直像素数为H、瞬时视场为δ、探测器积分时间为T,并且定义积分时间内图像移动的像素数N与用户要求图像移动的像素数Nmax的关系满足N≤Nmax,则判定为图像清晰,一般Nmax取值为0.2～1.0。

=10π|cos(β)|+0.4π|sin(β)|≤0.5

水库上游没有水文站，水库水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水化学等水文要素资料难以获取。水雨情观测只能依靠大坝站观测，洪水预报能力弱。大坝观测站只能观测本站区域内水雨情，对于流域内水雨情无从得知。水库流域面积内75%为石山区，产汇流速度快，如果上游黑峰、黄花岭有汛情，不能预先得知，只有等洪水到达库区才能观测到，使水库防汛很被动，不能主动采取有效防御措施。

在低空条件下,俯仰角β较小,cos(β)接近1,所以热像仪方位轴方向上必须设置回扫机构以抵消图像相对热像仪的运动,使图像运动的ωCx分量消失,要使图像清晰此时仍需满足:

Nz=0.4π|sin(β)|≤0.5

 

不满足|β|≤23°时,随着俯仰角绝对值的增大,图像边缘模糊区域将会逐渐增大,由于在热像仪横滚轴方向上设置回扫机构是比较困难的,所以如果将图像清晰区域缩小为R=0.5Rmax的范围,则图像清晰条件将变更为:

三是减税方式从增加抵扣等间接减税转向直接降低名义税率，尤其是降低企业所得税税率（如从25%降至22%、20%）。

Nz=|ωx·sin(β)|·0.5Rmax·T

当前，临床上尚无有效的防治措施，因此，必须尽量控制病毒载量并使机体免疫功能得到重建。艾滋病抗体检测在艾滋病毒感染的诊断以及筛查中发挥着非常重要的作用，因此为了保证检测结果的准确性必须选择正确的检测方法以及检测试剂。艾滋病抗体筛查方式主要包括酶联免疫法以及胶体金法，两种检测方式均具有准确性高、快速以及简单的特点，医护人员严格参考试剂盒说明书进行操作可使漏诊率和误诊率得到抑制。为了减少人为因素对试验结果造成影响，实验过程中还必须确保操作步骤、温育时间以及室温等的一致性[6] 。

=0.2π|sin(β)|≤0.5

岩矿鉴定显示，自然金为金黄色，银金矿多为黄色—淡黄色。金矿物随银含量的增高而颜色变淡。其形态以尖角粒状为主，其次为枝叉状、麦粒状等。金矿物粒度，矿石以微粒金、细粒金为主，少量中粒金、粗粒金及巨粒金(表2)。

 

此时俯仰角的工作区域已经覆盖±50°范围,可以满足大多数情况下的应用。

应用实例小结:在转台ωx=360°/s的水平扫描速度下,640×480的凝视热像仪在瞬时视场角为0.1 mrad、积分时间为0.5 ms的情况下,如果保证外接圆中心一半区域图像清楚的话,必需设置方位回扫机构抵消ωx·cos(β)的图像移动速率,其中β为转台的俯仰角,此时避免设置横滚回扫机构的俯仰角工作范围约为±50°。

6 总 结

本文通过运动学分析阐述了凝视热像仪搜索系统图像模糊的机理,给出了图像相对热像仪的移动速度与转台水平扫描速度的数学关系,该数学关系正是设置回扫机构后需要抵消的速率。同时本文还进一步分析了回扫机构欠缺时图像清晰的条件,该条件决定了系统设计中是否设置回扫机构或者设置哪些回扫机构。本文只分析了水平扫描情况下的各种数学解析关系,水平和垂直二维联合扫描系统的数学解析关系可以参照本文方法扩展和推导。本文的成果已经应用于多个具有搜索告警功能的光电系统,其清晰的360°全景成像效果充分验证了本文所推导的理论依据的正确性。

参考文献:

[1] XIONG Youlun,DING Han,LIU Encang.Robotics[M].Beijing:ChinaMachine Press,1993.(in Chinese)

熊有伦,丁汉,刘恩沧.机器人学[M].北京:机械工业出版社,1993.

[2] ZHOU Yuanqing,ZHANG Zaixing,XU Wanyong.Intelligent robot system[M].Beijing:Tsinghua University Press,1989.(in Chinese)

周远清,张再兴,许万雍.智能机器人系统[M].北京:清华大学出版社,1989.

[3] CAI Zixing.Fundamentals of robotics[M].2nd edition.Beijing:China Machine Press,2015.(in Chinese)

蔡自兴.机器人学基础[M].2版.北京:机械工业出版社,2015.

[4] MENG Qingxin,WANG Xiaodong.Fundamentals of robot technology[M].Harbin:Harbin Institute of Technology Press,2006.(in Chinese)

孟庆鑫,王晓东.机器人技术基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.