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2015年 第3期

综述与评论
非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态
冯涛, 金伟其, 司俊杰
2015, (3): 177-184.
摘要:
非制冷红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件。介绍了非制冷红外焦平面探测器的工作原理及微测辐射热计、读出电路、真空封装三大技术模块,分析了影响其性能的关键参数。与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。列举了国内外主要厂商的非制冷红外焦平面探测器的技术指标及近年来的最新技术进展,总结了非制冷红外焦平面探测器的技术发展趋势。
红外成像检测技术在中医领域研究综述
李洪娟, 王乐鹏, 莫芳芳
2015, (3): 185-189.
摘要:
总结近10年红外成像检测技术在中医诊断、中医临床、经络和中药等领域有代表性的研究文献资料,分析该技术对中医临床和基础研究的影响,探讨该技术对未来中医的发展所起的战略意义。
材料与器件
鳞片石墨粒子红外消光性能数值计算
缪云坤, 刘海锋, 刘清海, 黎守云
2015, (3): 190-192,223.
摘要:
利用离散偶极子近似(DDA)方法计算了圆形鳞片石墨粒子对中远红外消光性能与波长、圆片直径和厚度等的关系,结果表明,片径3~4mm的圆形鳞片石墨粒子(厚度为直径的1/10)对中远红外的消光性能较好,散射作用大于吸收作用,圆片粒子的消光性能明显好于对应有效半径的球形粒子的消光性能,圆片厚度越薄,消光系数越大,并逐渐趋于最大值。
基于制冷型探测器的低热耗薄膜导电带研究
李冉, 黄一彬, 董黎, 杨秀华, 何江玲
2015, (3): 193-195.
摘要:
对制冷型探测器热负载的影响因素进行研究。针对内引线热传导这一主要因素进行深入探讨,提出了以聚酰亚胺薄膜为基底材质的柔性导电带方案,并给出了该柔性导电带详细制备技术参数。经检测和使用验证,该低热耗薄膜导电带可以在80 K 制冷型探测器中实现可靠电信号连接,对降低制冷型探测器热负载贡献明显。
图像处理与仿真
基于Hough变换的海天线检测算法研究
安博文, 胡春暖, 刘杰, 曹彦珏
2015, (3): 196-199.
摘要:
海天线检测是红外航拍图像的一项重要研究内容。深入探讨海天线检测问题,给出了一种实用的检测算法。首先,对获取的红外图像进行梯度运算,采用Ostu阈值分割方法,获取海天边缘信息;然后根据Hough变换原理,完成海天线的检测。此外,通过随机点采样提高了海天线检测的速率,通过多线段拟合提高了检测的准确率。实验结果表明,本算法可以准确、高效地检测出海天线,为下一步研究奠定了基础。
空间目标红外偏振特性分析
牛继勇, 李范鸣
2015, (3): 200-203.
摘要:
目标红外辐射包含自发辐射和反射辐射两部分,通过理论建模对目标自发辐射和反射辐射起偏机理进行分析,并得出两者的叠加将会引入消偏。空间目标偏振特性不仅与表面材料、观测角等因素有关,由于空间目标处在一个变动的辐射环境下,在日照区和阴影区,反射辐射和自发辐射的能量分布情况会相差很大,因此空间目标的红外偏振特性也会有较大的变化。对在不同的辐射环境下对空间目标的红外偏振特性进行了建模仿真分析,最后在实验室条件下,对空间目标常用材料进行红外偏振探测实验,并对实验数据进行分析得出结论。
基于点特征算子的红外图像实时拼接系统
王雨曦, 王义坤, 葛明锋
2015, (3): 204-209.
摘要:
针对画幅式扫描成像方式获取的红外图像,传统的图像拼接技术无法有效地完成红外图像的实时拼接。结合基于图像点特征算子的实时拼接技术,对前沿的点特征提取及描述算子进行了模糊、噪声、像移、旋转下的性能研究,结果表明ORB特征提取算子及BRISK特征描述算子的性能最符合画幅式红外拼接系统的需要。最后在CPU+GPGPU平台上实现了以ORB+BRISK算子为特征算子的红外图像实时拼接系统,并利用热红外遥感图像进行了拼接的性能验证。
基于NSST和稀疏表示的多源异类图像融合方法
王志社, 杨风暴, 彭智浩
2015, (3): 210-217.
摘要:
针对SAR、红外和可见光图像的灰度差异性大,融合图像感兴趣目标不突出的问题,提出一种基于NSST和稀疏表示的多源异类图像融合方法。首先将训练图像进行NSST变换,在低频系数上构建多尺度学习字典;对SAR、红外和可见光图像进行NSST变换,利用滑动窗口分解低频系数为图像块序列,对图像块序列零均值化后再稀疏分解,采用稀疏系数绝对值取大的融合规则;高频子带系数采用局部方向信息熵显著性因子取大的融合规则;最后对融合系数进行NSST逆变换得到最终的融合图像。
STSS对弹道目标探测的仿真分析
毛艺帆, 张多林, 王路
2015, (3): 218-223.
摘要:
美国天基红外系统(SBIRS)是现阶段最完整且最先进的天基预警系统,是为了满足空间红外监视需求设计的全球卫星系统,其还在不断的发展完善当中。重点研究SBIRS系统中的低轨卫星系统——STSS,借助STK工具,具体针对其系统组成和工作方式进行分析,并对弹道目标的探测能力进行了仿真分析。仿真结果表明对地扫描利于助推段探测预警,临边扫描利于对自由段探测跟踪。因此, STSS常态的工作模式是对地扫描,在目标引导信息的指示下,转入指向指定空域的临边工作模式。
面向无人机影像的目标特征跟踪方法研究
张辰, 赵红颖, 钱旭
2015, (3): 224-228,239.
摘要:
提出了一种面向无人机视频影像的目标特征跟踪模型,首先根据目标检测结果在目标感兴趣区域中采用Shi-Tomasi算法进行角点检测,提取目标特征角点并在跟踪过程中对特征角点进行实时更新以保证角点数量满足跟踪条件,最后通过金字塔Lucas-Kanade算法对目标特征进行跟踪。实验结果表明,该模型鲁棒性强且易于实现,在获得良好跟踪效果的同时可满足实时处理要求。
基于顶帽变换的红外图像模糊边缘检测算法
耿亮, 李东兴, 杜钦君, 郭春彬, 任菡, 李爱军
2015, (3): 229-233.
摘要:
红外成像技术广泛应用航空航天、国家防卫、农业工程及医学工程等各个领域,红外图像边缘信息的获取具有重要意义。提出了改进的图像模糊边缘检测算法,首先改变隶属度函数,简化运算量和缩短处理时间。其次,在选取分割阈值过程中引用基于顶帽变换的自适应方法求取不同图像的阈值,使得分割更加准确。实验结果表明,本算法可以保留红外图像更多的低灰度边缘信息,且较传统的Pal-King算法减少了运算时间,可应用于红外目标探测以及红外目标识别等领域。
基于支持向量机核函数算法的图像分割研究
荆园园, 田源
2015, (3): 234-239.
摘要:
为了提高图像分割的质量,采用支持向量机核函数算法。首先寻找像素分类间隔最大的最优分类面,将非线性输入空间的样本映射到高维特征空间进行求解;然后局部核函数选择高斯径向基核函数,全局核函数选择多项式核函数,为了满足训练集中支持向量取值带来的连续性要求,通过组合系数平衡高斯核函数和多项式核函数的权重;接着选择像素的邻域灰度均值作为用于分割的特征,利用不规则度统计图像邻域灰度均值连通区域的离散程度;最后给出了算法流程。实验仿真显示本文算法分割图像清晰,目标区域十分突出,定性分析中指标归一化互相关系数为0.9946,分割时间为0.7512,误割率为0.0237。
系统与设计
基于288×4探测器的扫描型热像仪外同步实现方法的研究
朱光明, 张巍, 贾赞, 罗志斌, 杨帆, 王敏, 朱洪洋, 崔光德
2015, (3): 240-247.
摘要:
讨论了基于288×4探测器热像仪外同步功能的局限,提出了一种将热像仪扫描采样流程与视频输出流程在时序上“脱钩”的办法,使热像仪能够与存在误差的外同步信号同步,该方法已在某扫描型热像仪上得到了实现。
MEMS陀螺在红外成像系统中的研究应用
韩颖, 黄剑侠, 高原
2015, (3): 248-257.
摘要:
简要介绍了红外成像导引系统中的稳像技术原理,说明陀螺仪在辅助设备电子稳像系统中的重要地位。目前,国内辅助设备电子稳像系统中常采用的光纤陀螺,文中对光纤陀螺的优缺点进行分析,并与新兴的MEMS陀螺在技术指标层面作对比。再设计试验方案,从试验的角度论证MEMS在实际应用中可以代替光纤陀螺,并且在性能、体积、价格上比光纤陀螺更有优势。
制导与对抗
雷达/红外复合导引头抗干扰指标体系研究
李学, 王学伟
2015, (3): 258-262.
摘要:
雷达/红外复合导引头抗干扰能力评估对精确制导武器的发展具有重大推动作用。通过分析复合导引头的工作原理,抗干扰效能评估准则以及指标体系构建原则,系统构建了雷达/红外复合导引头抗干扰指标体系,并对指标因子进行了建模分析。