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2011年 第8期

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制导与对抗
面向飞机目标探测的波段选择方法
祁鸣, 刘德连, 张二磊
2011, 33(8): 435-439. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.001
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
针对飞机目标的探测与抗干扰问题,提出一种新的面向飞机目标探测的波段选择方法,通过耦合分析飞机目标、背景、大气、成像系统和干扰的特性,建立目标和背景的信噪比模型,确定出探测波段的中心.在此基础上,不断扩展探测波段,并分析信噪比的变化,得到探测波段的宽度.随后,根据干扰目标的辐射特性,添加抗干扰波段,有效解决了目标探测和抗干扰的结合.将所选择的探测波段应用于飞机目标的探测,仿真结果表明我们给出的波段选择方法得到的探测波段能够提高系统探测距离,同时具有一定的抗干扰能力.
中红外激光对红外探测系统的干扰试验研究
初学莲, 仇振安, 张元生, 羊毅, 吴奇峰, 沈兆国
2011, 33(8): 440-442,449. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.002
摘要 PDF免费下载(12)
摘要:
通过在实验室利用中红外激光干扰红外探测系统获得的数据表明,当入射到探测器上的激光功率密度达到8.15 W/cm2时,可以实现对红外探测器的串扰,当功率密度达到1.63×102 W/cm2时,实现全屏饱和.在饱和串扰过程中,跟踪目标丢失,实现了对红外探测系统的干扰.
综述与评论
俄罗斯非制冷微测辐射热计红外热成像系统的发展状况
吴铮, 陆剑鸣, 白丕绩, 田萦
2011, 33(8): 443-449. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.003
摘要 PDF免费下载(8)
摘要:
简单介绍了俄罗斯在非制冷微测辐射热计红外热成像系统领域的基本状况,“旋风”中央科学技术研究所完全能代表俄罗斯在该领域的发展水平,详细介绍了该研究所开发的多款非制冷微测辐射热计红外热成像系统,最后分析了俄罗斯在非制冷微测辐射热计红外热成像系统领域的发展特点.
系统与设计
基于压缩传感理论的单像素成像系统设计
马骏, 李少毅, 梁志毅, 闫杰
2011, 33(8): 450-452. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.004
摘要 PDF免费下载(5)
摘要:
近年来,一种新兴的压缩传感理论为数据采集技术带来了革命性的突破,得到了研究人员的广泛关注.该方法通过对稀疏信号进行观测,只需少量观测点就能精确的重构原始信号.基于压缩传感理论,采用DMD数字微镜结合单点探测器,而非传统CCD,进行数字成像,突破了传统数字成像系统的设计,建立了新型的成像系统.为其它光谱成像系统的设计,提供了有益的借鉴.
紧凑型长波致冷红外变焦距透镜系统
白玉琢, 李茂忠, 张莹昭, 元延婷, 陈骥, 李林涛
2011, 33(8): 453-456. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.005
摘要 PDF免费下载(10)
摘要:
针对国际新型长波致冷324×256红外焦平面探测器,设计一款红外变焦距透镜系统.光学系统整体采用四片光学锗透镜大大节省材料的使用,在变焦过程中系统的相对孔径恒定不变,F数2,焦距在30 ～ 90 mm范围内连续可变,变倍比为3∶1.系统采用二次成像技术,既解决了系统前端口径大的问题也实现了100％冷光阑效率的问题.非球面及衍射面的使用进一步简化系统、减轻重量.利用通用光学设计软件CODE V优化系统,设计结果表明:在空间频率20 lp/mm处,系统各个典型视场的MTF接近衍射极限,成像质量较好.
应用于空空导弹的二次成像折反式红外光学系统的设计
项建胜, 潘国庆, 张运强, 李贤兵
2011, 33(8): 457-459. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.006
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
介绍了一种抑制太阳光干扰的光学系统,在给定了光学参数与结构参数下,采用传统光学系统很难抑制太阳辐射干扰.在经典卡式系统的基础上增加二次成像单元,并配合适当的遮光罩与挡光板成功解决了太阳光干扰的问题.卡式系统有效解决了空间狭窄中光学系统尺寸受限的问题,这样拦光结构在狭窄的空间内得以实施;二次成像系统使光学系统成功实现冷光阑匹配,较经典卡式系统大大提高了系统灵敏度同时有效地抑制了太阳辐射干扰.
折衍混合车载红外镜头无热化设计
徐大维, 向阳, 王健, 康福增, 刘殿双, 许文斌
2011, 33(8): 460-464. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.007
摘要 PDF免费下载(16)
摘要:
论述了利用衍射元件实现光学系统无热化的原理,并利用衍射光学元件特殊的消热差和色散特性,设计并研制了折衍混合无热化车载红外镜头,在仅使用一种红外材料的情况下完成了宽温度范围自调焦设计,且衍射面特征尺寸大,易于加工制作.系统工作波段为8～12 μm,视场为36°×27°,焦距为19mm,F/#为1.1.该镜头体积小,重量轻,结构简单,非常适于在汽车辅助驾驶系统应用.镜头的测试结果表明,镜头成像质量好,且能在-40～80℃温度范围内保持像面稳定,无需手动调焦.
基于FPGA静态傅里叶变换干涉系统的实时数据采集
刘睿强, 王用鑫
2011, 33(8): 465-469. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.008
摘要 PDF免费下载(7)
摘要:
针对静态傅里叶变换光谱仪中干涉条纹采集与处理对速度快的特殊要求,设计了用FPGA实现干涉图采集和光谱复原系统,通.过CCD采集静态傅里叶干涉条纹后,将数字灰度值输入到FPGA中,进行傅里叶变换(FFT)、取模、光谱标定等处理后得到入射光的光谱信息.光谱获取的算法主要由基2-FFT和光谱标定实现,光谱标定是通过在可探测波长内取两个标准位置来计算中心波长准确位置的.为了获得较好的加窗效果,对多种切趾函数进行了分析,通过仿真数据得到半宽和中心波长位置都相对较好的加窗方式.实验分别对中心波长635 nm,650 nm,780 nm,808 nm,850 nm的半导体激光器进行干涉条纹采集,当激光入射等效楔形静态傅里叶变换干涉具后形成干涉条纹,由CCD采集传给FPGA,本算法复原得到的光谱结果与Avantes公司的AvaSpec-2048型光纤光谱仪测得结果进行比较,误差在±2nm.
红外控温材料丙烯酸接枝石蜡的酰化研究
孙翠玲, 徐国跃, 毛国强, 马文来
2011, 33(8): 470-472. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.009
摘要 PDF免费下载(5)
摘要:
以丙烯酸(AA)极性单体与石蜡接枝得到的丙烯酸接枝石蜡与酰胺反应生成酰化的接枝石蜡.用红外光谱仪和差示扫描量热仪对酰化的丙烯酸接枝石蜡的结构和热性能进行了分析.与未改性石蜡相比,酰化的丙烯酸接枝石蜡相变温度提高了16.3％,相变潜热提高了59.07％,在三种改性石蜡中酰化的丙烯酸接枝石蜡相变温度最高,相变潜热最大.分析三种改性石蜡的分子结构与其相变温度相变潜热的关系.
基于OP-FTIR法监测城市交通排放CO、CO2、N2O和CH4气体
李相贤, 高闽光, 徐亮, 童晶晶, 魏秀丽, 程巳阳, 冯明春
2011, 33(8): 473-476,482. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.010
摘要 PDF免费下载(12)
摘要:
介绍了在傅里叶变换红外光谱( FTIR)技术基础上发展起来的一种监测气体的新方法——开放光程傅里叶变换红外光谱( OP-FTIR)法和基于非线性最小二乘法反演气体浓度的算法.利用OP-FTIR系统对广州交通排放CO、CO2、N2O和CH4气体进行了连续监测,并对实验结果进行了分析.实验表明:广州交通排放CO、CO2、N2O和CH4气体浓度与交通流量密切相关,并具有明显的目变化周期特征.整个监测期间,CO2和CO、CH4具有较高的相关性.
红外应用
基于空域和频域处理的红外图像细节增强算法
刘斌, 金伟其, 王岭雪, 陈艳, 刘崇亮, 刘秀
2011, 33(8): 477-482. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.011
摘要 PDF免费下载(26)
摘要:
高精度高动态红外图像具有对比度低和有效灰度范围窄的特点,因此为了提高红外图像细节纹理的显著性,避免空域处理中噪声和盲元对弱对比度细节纹理的影响,同时利用频域处理的全局性,提出了一种基于空域和频域处理的红外图像细节增强算法.首先在空域内对红外图像进行高频细节和低频背景的分离,然后将其转换到频域内并利用伽玛变换对细节的高频分量进行增强,同时对背景的高频分量进行抑制;将处理后的高频细节和低频背景在空域中以给定的权重值进行重建;最后利用直方图统计拉伸处理实现红外图像有效灰度范围的扩展和细节对比度的增强.实验结果表明,不论是人眼的主观评价还是客观评价,本算法都具有较强的细节增强能力和较佳的图像视觉表现,且具有实时处理的前景.
图像处理说仿真
抗阴影和遮挡的动目标检测与跟踪
金广智, 石林锁, 郑丰收, 白向峰, 李建毅
2011, 33(8): 483-488. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.012
摘要 PDF免费下载(7)
摘要:
实际场景中往往存在运动阴影和障碍物遮挡等情况,严重影响了目标检测和跟踪的效果.为解决此问题,提出了一种抗阴影和遮挡的的运动目标检测与跟踪方法.该方法首先引入分类浮动更新策略,有效减轻了运算负担;其次,利用基于纹理梯度差和颜色特征不变量的阴影检测模块,为后续更加准确的分割前景创造了条件;然后采用基于MeanShift框架和最大化后验概率匹配相结合的方式跟踪目标,并引入了障碍遮挡跟踪机制,以降低运动目标在遮挡场景跟丢的可能性.实验表明,该方法可有效检测出运动目标的阴影,实现在遮挡场景对运动目标的稳定跟踪.
基于时域和空域混合的低信噪比视频降噪算法及其分析
宋博, 徐超, 金伟其, 刘效东
2011, 33(8): 489-494. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2011.08.013
摘要 PDF免费下载(8)
摘要:
论述了几种基于时域和空域混合的对低信噪比视频图像进行降噪处理的算法.考虑单独使用时域或空域降噪算法对视频图像进行处理的缺点和不足.在时域上,由于视频图像帧与帧之间有较强的相关性,采用递归加权算法;在空域上,分别采用第二代Curvelet变换理论的Wrap算法( Wrapping-Based Transform)、全变差(TV)算法、Lee降噪算法、基于偏微分方程各向同性非线性扩散去噪算法(PM-AOS算法)以及中值滤波等降噪算法.实验结果表明时域和空域混合的降噪算法可提供较好的视觉效果,较好地保留视频图像的边缘、纹理等细节信息,超过单独使用时域或空域对视频图像降噪的算法,且部分算法处理时间相对较短,具有在硬件平台上移植的可行性.

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