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2011年 第12期

系统与设计
基于DMD的红外场景仿真器硬件系统设计
梁勇, 赵晓蓓, 马骏, 李少毅, 孙力
2011, 33(12): 683-686. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.001
摘要:
红外场景仿真器是红外成像制导系统硬件闭环仿真应用中的关键设备.以某型导弹导引头硬件闭环仿真系统为应用背景,采用FPGA为主控器件设计了基于数字微镜器件DMD的红外场景仿真器硬件系统.首先介绍了DMD及其线性灰度控制,然后对图像解码和识别、高速数据缓存、驱动控制电路以及脉冲宽度灰度调制等硬件模块进行详细设计.给出主要指标实现方法,测试结果表明该系统能很好地将数字图像加载至DMD镜面,加装光学模块后可成功生成满足灰度等级及帧频数要求的红外图像.
基于TMS320F2812的多传感器目标跟踪的控制系统设计
王明阳, 裴浩东
2011, 33(12): 687-691. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.002
摘要:
设计了一个多传感器目标跟踪的控制系统.利用红外探测器和可见光探测器对目标进行双波段探测,对其数据进行融合和决策,控制二维伺服单元实时跟踪,并保持和多个上位机通信.该系统充分利用多传感器的特性进行信息融合,在实际的应用中取得了良好的效果.
中波红外光学测试系统的设计
李岩, 贾永丹, 刘智颖, 付跃刚
2011, 33(12): 692-694,703. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.003
摘要:
针对中波红外光学系统直观测试要求,考虑机械机构的限制,采用光学检测的方法对待测中波红外光学系统的像面位置、弥散斑大小和扫描圆直径测试系统进行了设计.详细介绍了中波红外光学测试系统的原理,对测试系统中的各个组成部分,包括光学系统、机械系统和图像处理系统,进行了深入的讨论.重点对光学系统中主要影响测试精度的准直器、测量显微系统的技术指标进行了计算.最后,对测试系统的各项指标的测试精度进行了分析,表明测试系统的精度满足使用要求.
材料与器件
3~13μm宽带红外分束镜研究
阙立志
2011, 33(12): 695-698. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.004
摘要:
以ZnSe为基底设计了一种宽带红外分束镜,透射和反射比为50/50,工作波长可达到3~13 μm,工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法,薄膜材料仅含有ZnSe和Ge.利用了Spectntm GX红外傅立叶变换光谱仪对该分束镜的透过率进行测量,测试结果表明该分束镜的平均透过率约为50%,具有宽带的分束特性,与设计结果基本相符.环境测试表明:薄膜具有良好的稳定性和牢固度.该分束器可以应用于可靠性要求比较高的环境中.
热处理对氧化铈粉体3~5μm波段红外发射率的影响
蒋勇, 徐国跃, 郭腾超, 李泉灵, 秦锐
2011, 33(12): 699-703. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.005
摘要:
在600℃以内,氧化铈粉体在3~5 μm波段的红外发射率随着测试温度的升高而降低.通过设计关于热处理的正交实验和单因素实验,发现采用以4℃/min的升温速率升至1300℃保温4h后,氧化铈粉体在常温下的发射率最低,可降至0.37;测试温度升至600℃时,发射率则可降至0.3,可以考虑作为发动机用红外低发射率耐高温涂层的填料.通过XRD、SEM等表征手段,分析了热处理引起发射率变化的原因.
低红外发射率复合涂层最佳颜料含量模拟方法
张伟钢, 徐国跃, 徐飞凤
2011, 33(12): 704-706,710. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.006
摘要:
研究了一种可用于低红外发射率复合涂层最佳颜料含量模拟的方法.基于低红外发射率复合涂层的微结构特征,引入一维光子结构的相关理论以模拟计算低红外发射率复合涂层的最佳颜料含量.为验证上述方法的可行性,采用片状铝粉为颜料,聚氨酯为粘合剂制备了两种低红外发射率聚氨酯(PU)/铝(Al)复合涂层.分别采用模拟计算和实验验证的方法对其最佳Al粉含量进行了研究.结果表明:计算所得最佳A1粉含量与实验值一致,可见所述方法应用于低红外发射率复合涂层最佳颜料含量的模拟具有较强的实际可行性,对低红外发射率复合涂层的设计及研究效率的提高具有重要的现实意义.
图像处理与仿真
基于Fusion FPGA的昼夜视频采集处理系统研究
桂训林, 张林, 季旭东, 李武森, 陈文健
2011, 33(12): 707-710. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.007
摘要:
研究了基于FPGA的昼夜视频采集处理系统.系统采用液晶光阀来控制环境光的入射功率,保证系统在强光下不间断工作;采用无需外部PROM进行配置及集成了模拟功能的Flash型FusionFPGA,大大减小了系统的体积,增加了容量.
基于偏置电压自适应调整的红外图像增强技术
姚琴芬, 顾国华
2011, 33(12): 711-714. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.008
摘要:
根据国内常见的微测辐射热计器件结构原理及读出电路,研究了偏置电压与噪声等效温差的关系,推导了偏置电压与探测器输出电压的线性方程.提出了基于直方图统计的偏置电压调整模型,降低探测器的噪声等效温差,增强图像对比度,使此种类型的红外探测器能够用于各种目标场景的探测.实验证明,偏置电压自适应调整技术应用于红外图像实时处理系统中,得到了很好的处理结果.
综述与评论
日盲单光子紫外探测器的发展
王忆锋, 余连杰, 马钰
2011, 33(12): 715-720. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.009
摘要:
对于诸如高超音速飞行器的早期探测和预警、以及在日盲紫外波段的应用等非常微弱信号的探测来说,可以光子计数的单光子探测器特别令人感兴趣.雪崩光电二极管( APD)具有高速度、高灵敏度和光学增益大等优点.AlGaN合金易于通过改变摩尔组分来选择截止波长.对于在日盲波段实现单光子灵敏度而言,AlGaN APD是最有希望的半导体器件技术.通过对近年来的国内外相关文献资料的归纳分析,介绍了日盲AlGaN探测器的概念,比较了高超音速飞行器的红外与日盲紫外辐射特征,介绍了基于盖革模式与线性模式APD的日盲紫外单光子探测器的发展动态.
微光技术
Ⅲ-Ⅴ族半导体NEA光电阴极智能激活测试系统设计及应用研究
高频, 张益军, 王晓晖, 黄怀琪
2011, 33(12): 721-725. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.010
摘要:
Ⅲ-Ⅴ族半导体负电子亲和势(NEA)光电阴极智能激活测试系统是为研究、制备NEA光电阴极材料提供的一个多信息实验数据自动采集和处理平台.它的亮点在于:在该系统上不但能完成GaAs NEA光电阴极激活,而且能进行GaN NEA.光电阴极激活的研究.其使用波长范围已从初级研究的400~1000nm延展到了200~1000nm,即从红外延伸到紫外区域,所能制备的材料也从第二代半导体材料扩大到了第三代半导体及新型半导体材料.在线实时测试信息量更丰富、更智能、自动化程度更高,是Ⅲ-Ⅴ族半导体NEA光电阴极制备、测控、数据采集与处理、表征的新一代系统.
红外应用
管式红外电热膜辐照装置的设计
张建飞, 杨景发, 李冰, 董畅, 邱鹏飞, 刘记祥
2011, 33(12): 726-730. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.12.011
摘要:
利用具有“双层膜结构”的管式电热膜加热元件,应用fluent软件,模拟了不同曲率的抛物面反射罩对温度场分布的影响,设计出了管式电热膜辐照装置.对其光谱特性、温度场分布进行测试以及节能效果对比实验表明,本装置具有高温高辐射、升降温快、高效节能的特点,可广泛应用在纺织印染业、电热器具、漆膜固化、热处理、红外理疗等领域.