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2014年 第12期

系统与设计
高可靠性红外热像仪的设计方法
陶亮, 赵劲松, 刘传明, 唐晗, 徐参军, 赵强, 王娅楠, 苏君红
2014, (12): 941-948.
摘要:
主要研究了红外热像仪可靠性的设计技术。分析了红外热像仪的常见故障,建立了红外热像仪典型的可靠性模型。理论分析了可靠性的主要限制因素及其影响程度,提出了高可靠性红外热像仪的设计方法,并给出了试验验证结果。最后对比介绍了国内外典型红外热像仪可靠性的增长情况。
一种紧凑离轴反射式多波段共用光学系统
焦明印, 李元, 肖相国
2014, (12): 949-952,981.
摘要:
给出了一种可用于红外热成像、激光测距(照射)及可见光电视的多波段共用离轴反射式望远光学系统,可结合快速反射镜构成复合稳定光电系统,具有结构紧凑、重量轻和无中心遮拦的特点,其中的反射镜均为二次曲面或平面,相对于常规离轴三反系统具有较好的加工和装调工艺性。
巡飞攻击导弹红外成像导引头瞬态冲击响应分析
袁名松, 冯建伟, 黄云, 顾道琴, 潘顺臣
2014, (12): 953-957.
摘要:
以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象,从理论上对系统的半正弦波冲击响应进行了分析,给出了响应计算方法。建立了导引头有限元分析模型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,对导弹在发射及飞行过程中导引头需承受的发射冲击和分离冲击进行了分析计算,分析了导引头的应力、应变及探测器的加速度响应,计算结果表明导引头能承受住发射及分离过程的冲击激励作用。
大面阵红外图像高速传输系统设计
张承泓, 李范鸣
2014, (12): 958-960.
摘要:
探讨了一种大面阵红外图像高速传输系统的原理、结构及其实现。针对红外成像系统的要求,提出了一种基于FPGA的大面阵红外图像高速传输方法,并利用光纤传输技术与aurora协议来实现。该方案不仅实现了大面阵红外图像的高速传输,而且实现了高速、可靠的指令通信。
红外系统杂散光测量装置
张宪亮, 刘若凡, 苏红雨, 曾道全, 刘夏茹
2014, (12): 961-963.
摘要:
为了定量检测出红外系统的杂散辐射,建立了点光源透射法为理论基础的红外系统杂散光测量装置。采用功率5 W的CO2激光,通过扩束准直系统后,得到均匀的入射辐照度场;通过被测红外系统后,得到随视场角(-10°~-2.5°)与(2.5°~10°)变化的像面辐照度场分布,进而得到杂光指数PST,有效评价出红外成像系统对杂散光的抑制水平。
红外Ge窗口在热带雨林环境中的腐蚀特性研究
王乔方, 字正华, 李汝劼, 谈骥, 杨静, 乐丽珠
2014, (12): 964-966.
摘要:
采用投样试验的方法,对未镀膜和镀DLC膜Ge窗口在西双版纳热带雨林环境进行试验,通过对未镀膜和镀膜Ge窗口在热带雨林环境腐蚀速率和表面形貌进行观察、分析和研究,得到热带雨林环境对未镀膜和镀DLC膜Ge窗口的腐蚀特性,对腐蚀机理进行了初步分析。
微光技术
K2Te日盲紫外阴极研究
李晓峰, 赵学峰, 陈其钧, 褚祝军, 黄建民
2014, (12): 967-972.
摘要:
叙述了K2Te日盲紫外阴极的制作工艺并制作了K2Te日盲紫外阴极,测量了K2Te日盲紫外阴极的光谱响应、光谱反射率、光谱吸收率和250 nm波长激发条件下的荧光谱。与Cs2Te日盲紫外阴极相比较,K2Te日盲紫外阴极的光谱响应较低,而且光谱响应的峰值波长更短,长波截止波长也更短。K2Te日盲紫外阴极光谱响应的峰值波长位于215 nm,长波截止波长位于305 nm,而Cs2Te日盲紫外阴极光谱响应的峰值波长位于250 nm,长波截止波长位于323 nm。另外K2Te日盲紫外阴极的日盲特性更好,633 nm波长的光谱响应为10-6 mA/W的数量级,较Cs2Te日盲紫外阴极低一个数量级。光谱反射率的测量结果表明,K2Te日盲紫外阴极的光谱反射率曲线形状与Cs2Te日盲紫外阴极的光谱反射率曲线形状相似,区别是整个光谱反射率曲线向短波方向移动,且波长越长,移动越大。另外K2Te日盲紫外阴极的光谱反射率在200~450 nm的波长范围内均高于Cs2Te日盲紫外阴极的光谱反射率,由此可推断出K2Te 紫外阴极的折射率高于Cs2Te 紫外阴极的折射率,并且波长越长,折射率差别越大。光谱吸收率的测量结果表明,K2Te 日盲紫外阴极的吸收率低于Cs2Te 紫外阴极的吸收率。光谱吸收率越高,光谱响应也越高,与光谱响应的测量结果相吻合。荧光谱的测试结果表明,在250 nm 波长激发条件下,在200~450 nm 的波长范围内,K2Te 紫外阴极的荧光弱于Cs2Te 紫外阴极的荧光,原因是K2Te 阴极的吸收率低于Cs2Te 紫外阴极的吸收率。光谱吸收率越高,荧光越强,这同样与光谱响应的测试结果相吻合。所以K2Te 日盲紫外阴极与Cs2Te 日盲紫外阴极相比,尽管光谱响应较低,但日盲特性更好,因此也可用作为日盲紫外探测器的紫外阴极。
材料与器件
液相外延碲镉汞材料组分均匀性改善
吴军, 毛旭峰, 万志远, 李沛, 韩福忠
2014, (12): 973-975.
摘要:
由碲镉汞薄膜材料的厚度不均匀性入手,改进水平滑舟液相外延工艺,从而改善了碲镉汞薄膜材料组分均匀性,使距薄膜边缘1.5 mm(衬底边缘2.5 mm)以内的薄膜材料组分均匀性得到了长足的提高,增大了薄膜材料用于制备焦平面器件的利用率。中波碲镉汞材料(?1/2(77 K)=4.8?m)?x≤0.001,与国外水平相当。
图像处理与仿真
水下距离选通图像双平台直方图增强及其FPGA实时处理
何康, 裘溯, 金伟其, 魏树弟
2014, (12): 976-981.
摘要:
水下激光距离选通成像中要对水下距离选通图像进行增强处理。水下图像通常具有噪声大、对比度差、照度不均匀的特点。通过分析水下图像的成像特点,针对引起图像降质的因素进行增强算法设计,提出了基于帧叠加去噪与双平台直方图变换相结合的视频增强算法。可实现目标信息增强的同时抑制背景,将目标和背景区别处理。算法以Xilinx公司的XC5VLX50T系列FPGA芯片为核心,使用到了软核Microblaze、片内BLOCKRAM、外部SRAM等资源设计硬件系统,并已在水下选通成像系统中得到有效应用。
基于高精度边缘方向求解的红外弱小目标检测
史晓刚, 白晓东, 李丽娟, 韩宇萌
2014, (12): 982-985.
摘要:
针对边缘方向误差较大导致各向异性 SUSAN 算法背景抑制能力降低的问题,提出了一种高精度边缘方向求解算法来确定实际边缘方向;并引入独立强度模型来确定短轴的尺度以实现滤波器长、短轴自适应地确定。实验表明:高精度边缘方向求解算法的引入能显著提升红外背景重建的精确度,从而提高了算法的背景抑制能力,经过该算法滤波后的图像其信噪比、检测率都获得显著提升,虚警率明显降低,能有效提高系统的单帧红外弱小目标的检测能力。
一种改进的Seam Carving图像缩放算法
王金庭, 杨敏, 吴巍
2014, (12): 986-991.
摘要:
针对图像非比例缩放时出现的失真,基于Seam Carving算法进行了研究:重新定义了显著能量,以突出图像的重要内容;优化了基于能量图的查找方法,通过减少像素线穿越图像中重要内容的次数,以保护图像重要内容不被扭曲;结合双线性插值以限制抽取像素线的数目,以避免图像内容过度抽取。实验结果表明,改进算法能够更好的保护图像中的重要内容、提高图像缩放的质量,并提升 Seam Carving算法的执行效率。
结合小波模极大值和改进Hausdorff距离的电路板红外图像配准
王力, 张璐, 王坤, 张红颖
2014, (12): 992-996.
摘要:
电路板红外图像具有背景区域灰度单调、元器件发热区域轮廓模糊、噪声高、对比度低等特点,对配准精度和稳定性有很大影响。针对这些特征,提出了结合小波模极大值和改进 Hausdorff 距离的红外图像配准方法。首先用小波模极大值的算法提取边缘曲线;然后对传统Hausdorff距离进行改进,边缘曲线分段,并建立匹配基本单元;其次对基本单元粗匹配,压缩搜索空间,再进行精匹配,找出最优变换。最后采用 Matlab 进行仿真,实现图像精确配准。对比实验结果表明:该方法明显提高了配准精度,显著改善了配准稳定性。
DMD灰度调制特性及其在场景仿真中的应用
何永强, 耿达, 张冬晓, 元雄, 胡文刚, 陈一超
2014, (12): 997-1002.
摘要:
基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统中图像显示是采用灰度调制技术实现的。介绍了DMD灰度调制技术的原理。分析了在探测器帧频不变的情况下,调整DMD显示帧频,图像灰度调制与探测器帧频之间的关系,得出如果DMD显示帧频与探测器帧频满足一定关系,不外接同步信号探测器也可以得到完整的图像,并通过实验进行了验证。
水下激光图像的直方图增强技术研究
韩宏伟, 张晓晖, 葛卫龙
2014, (12): 1003-1008.
摘要:
为了解决在距离选通型水下激光成像系统图像增强中直方图均衡所带来的灰度级过多简并、背景提升的问题,研究了改进的基于直方图的图像增强技术。首先研究最优化问题,提出了双种群的量子粒子群算法,并以此求解图像加权对比度熵最大化意义下最优平台直方图均衡化。接着提出了改进的直方图投影算法,以二维直方图提取灰度级的相关性信息,并设计两个权值,得到加权后的直方图。实验结果表明,双种群量子粒子群算法具有较好的全局收敛性,而改进的直方图投影算法在抑制灰度级简并和增加增强效果方面进行了更好的折中。
红外应用
脉冲涡流热成像缺陷检测图像的因子分析
胡德洲, 左宪章, 王建斌, 李伟
2014, (12): 1009-1015.
摘要:
脉冲涡流热成像缺陷检测技术可以对导电试件进行快速准确的检测,但是容易受表面加热不均的影响。采用因子分析法计算了红外图像序列的公因子图像,对45#钢的上表面和下表面裂纹进行检测,并与主成分分析法比较。发现因子分析法能够抑制表面不均匀加热的影响,扩大裂纹的检测范围,因子分析法重建的图像质量要优于主成分分析法,并能结合实际给出合理的解释。在提高计算效率方面,公因子图像在热像仪采样频率低至50 Hz时仍然可以有效识别出裂纹,选取合适的图像序列和公因子数可以减小数据处理量并提高图像质量。
《红外技术》第36卷(2014年)总目次索引
2014, (12): 1016-1020.
摘要:
2014, (12): 1021-1026.
摘要:
昆明物理研究所2015年研究生招生简章
2014, (12): 1027-1027.
摘要:
昆明物理研究所始建于1958年,是国内最早从事红外科学与技术研究的高新技术研究所之一,隶属于中国兵器工业集团公司。所区本部占地156亩,位于昆明市五华区,光电子产业基地占地250亩,位于昆明市经济技术开发区,两区建筑面积12万平方米,资产总额10亿余元。现有在职员工千余人,围绕红外热成像技术的发展,主要研究开发与生产领域包括红外探测器材料、红外探测器、杜瓦瓶、微型制冷、红外特种加工工艺、电子信号处理、光学系统、热成像系统以及相关的红外测试与检测技术。