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2016年 第9期

系统与设计
应用于二类水体大气校正的短波红外推扫成像系统设计
李建伟, 危峻, 李雪, 刘宝丽, 冯鑫
2016, 38(9): 721-727.
摘要:
为了对近海浑浊的二类水体水色遥感进行大气校正,采用国产800×2短波红外 InGaAs 探测器、窄带滤光片和透射式像方远心光学系统研制了1.232~1.252mm 和1.630~1.654mm 双波段短波红外推扫成像系统。该成像系统具备在轨注入工作参数的能力,可灵活调节成像工作模式。经测试,双波段线阵短波红外成像系统的 MTF、信噪比以及光谱响应均达到较高性能,有望提供一种有效的二类水体大气校正手段。
某红外相机稳定平台框架结构设计与分析
李全超, 谭淞年, 李蕾, 张洪伟
2016, 38(9): 728-732.
摘要:
针对某红外相机稳定平台,设计了两轴两框架的结构形式。对相机关键支撑结构件照准架进行了较为详细的结构设计和分析研究。照准架采用一体式半封闭结构,提高了照准架的自身结构刚度,同时避免了大尺寸面的加工变形以及装调问题。建立了照准架的三维模型,并进行了6g 重力、常温和-20℃均匀温降工况下的静力学分析和模态分析研究。分析结果显示,照准架的最大变形为0.706 mm,最大应力为47.33 MPa;1阶模态为53.2 Hz,均满足设计指标。利用有限元软件为红外系统照准架的设计可行性提供了理论依据。
空间超大视场相机速度失配对成像质量的影响
董龙平, 徐菲菲, 黄小仙, 尹达一
2016, 38(9): 733-738.
摘要:
空间超大视场时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)相机能在提高观测刈幅的同时有效提高相机灵敏度,然而在其遥感过程中,由于存在地球曲率,导致相机边缘视场地面分辨率退化严重。在分析空间超大视场相机成像的基础上,推导出空间超大视场相机在不同视场位置速度失配比和调制传递函数(MTF)的计算公式。并以某空间超大视场相机为例,分析了 TDI-CCD 探测器统一和分片调整行转移周期对成像质量的影响。分析实验结果表明,以 MTF 在空间奈奎斯特频率处下降不超过10%为约束条件,在 TDI-CCD 积分阶数为4阶时,当空间超大视场相机总视场不超过55?时,可以采用统一调整探测器行转移周期的方法进行像移补偿;当空间超大视场相机总视场达到120?时,采用分片调整行转移周期的方法可将满足要求的像元视场从47.8%提高到86.5%。
六面折射转鼓角度误差测量的新方法
王乔方, 罗龙英, 李汝劼, 王柯, 王贵全, 彭代东, 张梅
2016, 38(9): 739-741,757.
摘要:
介绍了一种利用光电自准直仪测量六面折射转鼓角度误差的新方法及测量原理及测量步骤。该方法一次测量可同时获得中心角和倾角误差数据,可用于六面折射转鼓角度误差的高精度测量。针对精度为0.52的标准角度块进行测量,实验表明该方法测量精度优于0.52,可应用到其他多面体类零件角度误差的高精度测量。
会聚光路中别汉棱镜的位置误差对系统像跳影响的分析
刘政, 姚多舜, 常婧越
2016, 38(9): 742-746.
摘要:
本文针对别汉棱镜在系统的加工装调过程中,由于别汉棱镜的位置误差带来系统的光轴失调,引起像跳,直接影响系统瞄准精度问题,从理论上分析了各种误差因素对系统光轴的影响及计算公式,同时,根据实践经验给出了控制光轴失调应有的结构设计和装调工艺方法。
图像处理与仿真
一种降低高灵敏度热红外成像条纹噪声的方法
姬弘桢, 李春来, 金健, 曹嘉豪, 王建宇
2016, 38(9): 747-751.
摘要:
高灵敏度热红外成像系统的灵敏度是最重要的指标。经过简单非均匀性校正的红外图像已不能满足高灵敏度场合的需要,需要后续对红外图像条纹噪声进行处理,以提高红外图像的灵敏度水平。为了进一步提高热红外成像系统的应用效果,全面分析了系统的图像噪声模型,提出并实施了一种基于硬件系统的条纹噪声去除方法,通过一套自行研制的制冷型热红外成像系统的实测数据实际验证了提出方法的实际效果,由非均匀性噪声引起的 NETD 从26 mK 降到19 mK。
红外图像中基于似物性与稀疏编码的行人检测
魏丽, 丁萌, 曾丽君
2016, 38(9): 752-757.
摘要:
行人检测是计算机视觉的经典问题。针对红外图像中的行人检测问题,提出了一种基于似物性和稀疏编码及空间金字塔特征提取的行人检测方法。首先,针对红外图像的特点,利用基于频域残差的显著性分析方法得到红外图像的显著图,在此基础上提出了一种似物性计算方法,进而得到不同区域的似物度得分,并根据得分提取出感兴趣区域;其次,以尺度不变特征转换为基础,将稀疏编码和空间金字塔算法应用于非监督特征学习实现对感兴趣区域的特征提取;最后,利用线性支持向量机构建分类器实现对图像中每个感兴趣区域的行人检测。实验结果验证了本文提出的感兴趣区域提取算法和针对单幅红外图像行人检测算法的有效性。
联合 NSCT 和 SVD 方法的红外弱小目标复杂背景抑制
吴天爱, 黄树彩, 苑智玮, 吴云荣, 冯卉
2016, 38(9): 758-764.
摘要:
复杂背景抑制是天基红外预警系统中红外弱小目标探测技术的一个关键环节。为降低复杂背景下杂波干扰,提高目标检测精度,利用非下采样轮廓波变换(NSCT,non-subsampled contourlet transform)的多尺度分解及多方向分解特性以及图像矩阵奇异值分解(SVD,singular value decomposition)不同奇异值代表图像不同能量信息的特点,提出了联合 NSCT 和 SVD 的红外图像背景的抑制方法。首先依据非下采样轮廓波变换思想对红外原始图像进行多尺度多方向分解,得到与原始图像同样大小的不同尺度和不同方向上的子带图像,然后,利用奇异值分解的中序部分奇异值调整各子带图像矩阵系数以区分目标和背景杂波,最后对调整后各子带系数组成的矩阵施加 NSCT 逆变换,最终获得抑制背景处理后的图像。对比实验表明,该方法能够在低信噪比环境下有效抑制复杂背景及边缘,突显目标,降低虚警率。
基于非完备字典的舰船特征提取和识别
许德海, 魏学明, 彭垚, 缪康, 任明艺
2016, 38(9): 765-769.
摘要:
提出了一种基于非完备特征字典的舰船特征提取和识别算法。借鉴稀疏表示理论的思想,根据红外图像中舰船的外形特征数据集构造特征字典,将目标信号进行分解,根据匹配字典中每个特征基原子得到特征响应,从而获得目标的特征表示,最后采用 SVM 一对一投票方法进行目标识别,得到最终的目标识别结果。仿真实验表明,与简单的标量区域描述方法和矩特征方法相比,本文方法得到的特征不仅具备更快的提取速度,而且可以更好地区分目标,提高目标识别的正确率。
一种自适应的变电站设备红外图像分割方法
王启银, 薛建东, 任新辉
2016, 38(9): 770-773.
摘要:
为了较好地实现变电站电气设备红外图像的分割,采用了一种自适应的变电站电气设备红外图像分割方法。通过采用基于形态学的权重自适应算法对变电站电气设备红外图像进行增强处理,然后采用基于加权切比雪夫距离的 K-means 算法对变电站电气设备红外图像进行分割,最后对分割得到的二值图像采用形态学方法进行处理。通过实验验证了该方法的有效性和适应性,方便了后续的特征提取和识别。
一种基于改进 Chan-Vese 模型的红外图像分割方法
赵晓理, 周浦城, 薛模根
2016, 38(9): 774-778.
摘要:
为了解决基于 Chan-Vese(CV)模型的传统水平集方法难以分割灰度不均匀红外图像的问题,本文提出一种基于改进 CV 模型的水平集分割方法。通过加入可处理局部区域信息的局部项,使得改进的 CV 模型能够有效避免不均匀背景对水平集演化过程的干扰。此外,通过加入符号距离能量惩罚项,使得该模型无需重新初始化过程,从而提高了水平集函数的演化效率。实验结果表明,本文方法对于红外图像的分割具有较高的精度。
沙漠背景下红外偏振图像目标检测方法
李小明, 黄勤超
2016, 38(9): 779-782,792.
摘要:
红外偏振成像探测同时探测目标的强度辐射与反射偏振态,可以获取传统光学无法获取的目标。偏振探测获取的偏振度、偏振角等信息反映不同的物理特性,与强度图像有较强的互补性。针对该特性,提出一种沙漠背景目标红外偏振图像检测方法。使用一种改进的核模糊聚类算法对红外图像和偏振图像进行聚类处理;利用稀疏融合方法将聚类后的红外图像和偏振度图像中的物体信息充分结合,以区分目标与背景,以达到目标检测的目的。实验表明,提出的检测方法相对小波融合和拉普拉斯金字塔融合结果噪声更低、细节更清晰。
材料与器件
飞机材料及其伪装涂层的热红外偏振特性研究
寻丽娜, 薛模根, 曾献芳, 王峰, 谢琛
2016, 38(9): 783-787.
摘要:
钛合金和碳纤维材料因其优良的性能,在飞机的结构材料中被大量使用。针对飞机红外偏振探测的需求,以钛合金板、碳纤维板以及喷涂红外伪装涂料的上述两种目标板为实验样品,开展了红外偏振光谱探测实验,结果表明,在8~14?m 热红外波段4种材料样本的偏振度随观测角度的增大而增大、随波长的变化无明显规律,普通红外伪装涂料无法提供偏振伪装。
耐温型1.06μm 近红外吸收涂层的制备及性能表征
张伟钢, 黄萍, 薛连海, 陈玉萍, 徐国跃
2016, 38(9): 788-792.
摘要:
以 Sm2O3为颜料,环氧改性有机硅为粘合剂,采用喷涂法制备了环氧改性有机硅/Sm2O3复合涂层。系统研究了热处理温度及热处理时间对所制备涂层微结构、近红外吸收性能及力学性能的影响。结果表明:环氧改性有机硅/Sm2O3复合涂层最高可耐受温度可达到300℃,在300℃下热处理5 h 后,涂层微结构保持不变,对1.06?m 近红外光的反射率可低至47.7%,涂层的硬度可达到4H,附着力2级,耐冲击强度40 kg?cm。所制备涂层在250℃下可长时间使用,在250℃下热处理100 h 后,涂层微结构仍然保持不变,对1.06?m 近红外光的反射率可低至49.7%,涂层的硬度、附着力和耐冲击强度可分别保持在4 H、2级和40 kg?cm。
厚度的阶梯性变化对远红外高反射光子晶体带隙的调制研究
王超, 张凤祥, 邵东旭, 程冰心, 石敏, 黄茂松, 许遥
2016, 38(9): 793-797.
摘要:
利用特征矩阵法,研究了光波正入射时,厚度的阶梯性变化对远红外高反射光子晶体带隙的影响。结果表明,随着高折射介质层厚度的阶梯性增加,光子晶体高反射带的起始波长和截止波长都逐渐向长波方向移动,高反射带宽度也逐渐增大。高反射带起始波长、截止波长和高折射介质层厚度变化之间的关系可以分别利用一次方拟合表示,而高反射带宽度则需要利用二次方拟合才能达到理想的结果。
红外应用
关于人体经络及其运动的红外光谱实验研究
侯蓝田
2016, 38(9): 798-802.
摘要:
根据红外辐射通过穴位和经络进行人体保健和医疗的科学本质,以及过去和现在人们对于穴位和经络的认识和理解;据此,本文通过对人体经络的红外光谱测试结果及现代科学理论,首次证明并提出了关于经络本质是生物大分子有序排列和振动进行感传的新机制,提出了人体组织从无序向有序转化的治病机理。
碳酸钠红外光谱研究
常明, 郧海丽, 董思思, 张丽英, 甄苗苗, 焦艳艳, 于宏伟
2016, 38(9): 803-810.
摘要:
采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)技术,研究了碳酸钠的结构。实验发现:碳酸钠同时存在着 CO3不对称伸缩振动模式(νasCO3),CO3对称伸缩振动模式(νsCO3),CO3面外弯曲振动模式(rCO3)和 CO3面内弯曲振动模式(bCO3)等4种红外吸收模式。采用二维相关红外光谱技术(2D-IR)进一步来研究温度变化对于碳酸钠结构的影响。
昆明物理研究所2017年研究生招生简章
2016, 38(9): 811-811.
摘要:

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《红外技术》编辑部

2021年9月29日