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2008年 第11期

系统与设计
基于ACTEL FPGA短波红外成像系统设计与研究
苗丽峰, 徐茜, 张明涛, 孙德新, 刘银年
2008, 30(11): 621-625. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.001
摘要:
针对短波红外探测在各个领域的重要作用,采用Sofradir 320X 256短波红外探测器,基于ACTEL公司的FPGA芯片APA600,设计并实现了短波红外成像系统,并对几个关键性设计进行了分析.该系统具有低功耗、小体积、高速率、可控性好等特点.实验结果表明该系统能够满足设计要求.
推帚式超光谱成像仪光学系统的选择
李欢, 向阳
2008, 30(11): 626-628. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.002
摘要:
能量利用率和宽视场是目前空间光学系统设计研究的热点之一.着重从能量、视场两方面分析了短波红外推帚式色散型超光谱成像仪望远系统和光谱仪系统的结构特点和光学性能.结果表明:采用离轴三反结构的望远系统+棱镜色散型光谱仪系统是比较好的方案.
基于ADSP-TS101的IRFPA实时非均匀性校正模块的设计
陈元林, 汤心溢, 黄新栋
2008, 30(11): 629-632. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.003
摘要:
简要介绍了基于神经网络的非均匀性校正算法的优点和实现难点.根据ADIADSP-TS101 DSP的特点,对神经网络校正算法的数据流图,运算结构进行优化,详细论述了优化方法.所设计的校正模块采用DSP+FPGA结构,具有独立灵活的输入输出接12,可以作为一个独立的模块嵌入到当前的红外信号处理系统中,满足工程应用需求.
低噪声小型化焦平面驱动与信息获取系统设计
张明涛, 刘强, 王跃明, 刘银年, 王建宇
2008, 30(11): 633-637. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.004
摘要:
在红外探测器的应用中,驱动电路及信息获取系统的质量将直接影响到红外成像系统的性能.针对320×256短波红外焦平面器件,提出了焦平面驱动及信息获取系统的低噪声小型化的设计方法,并利用TEC技术实现了焦平面的精密低温控制.该系统具有体积小、功耗低、精度高、灵活性好等特点,为红外探测系统的高性能和小型化设计提供了良好的基础.
图像处理与仿真
喷气发动机红外辐射建模与仿真
梅飞, 江勇, 张百灵, 陈世国, 陈戈
2008, 30(11): 638-642. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.005
摘要:
分析了喷气发动机红外辐射的主要来源,研究了喷气式发动机红外辐射建模与仿真的方法,给出了不考虑散射时某一空间位置处探测元辐照度的计算方法和步骤.根据壁面辐射线传递路线将微元面或微元体划分为三种情况,分别论述了各自的离散与计算方法.流场计算时使用Fluent组分模型计算燃气H2O和CO2的摩尔浓度.在计算辐照度时,使用了经典的表格法和低分辨率计算模型LOWTRAN7研究大气辐射传递特性的影响.最后,用介绍的微元离散法编制了程序计算了圆出口截面与探测面连线天顶角不同时的辐照度值,验证了该方法的有效性.
常规布局排气系统红外辐射特征计算
王大勇, 李悦霖
2008, 30(11): 643-645. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.006
摘要:
排气系统是飞行器红外辐射的主要辐射源之一,研究其红外辐射特征的计算有着重要的意义.研究了排气系统红外辐射特征的计算方法,介绍了一种软件的计算原理,并通过对排气系统红外辐射的计算,说明常规布局后向红外辐射方向的红外辐射强度量值.
反射内存网在红外图像实时生成系统中的应用
王仕成, 郑小宝, 张金生, 刘志国, 廖守亿, 苏德伦
2008, 30(11): 646-650. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.007
摘要:
针对红外图像实时生成系统中帧图像数据传输的高实时性需求,提出了一种以反射内存为基础的红外图像数据实时传输方案,并给出了一种实时网络性能指标测试方法,基于该方法对反射内存网的实时指标进行了考核.实验表明:采用DMA数据读写模式、实时优先级的进程控制、非冗余传输模式,所提出的实时传输方案可满足红外图像数据传输的高实时性需求,同时,该方案具有模块化程度高,配置灵活,便于调试、扩充和升级等优点.
一种基于灰色关联度的椒盐噪声滤波算法
张素文, 褚乃强
2008, 30(11): 651-654. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.008
摘要:
针对中值滤波算法在去除椒盐噪声时峰值信噪比(PSNR)提高有限和细节保持能力不佳的问题,提出了一种基于灰色关联度的两步式双阈值椒盐噪声滤波方法.第一步通过窗口中各像素的灰色关联度与阈值T<,1>的比较识别出被噪声污染的点;第二步将窗口中所有点的灰色关联度与软阈值T2(中位值)进行比较,选取灰色相关的正常点来恢复出被噪声污染的点.实验结果表明:在噪声率较高的情况下,该算法提高了图像峰值信噪比,改善了图像的主观效果.
基于红外图像的遮挡标准几何体重构方法的研究
师帅, 付冬梅
2008, 30(11): 655-659. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.009
摘要:
在基于单幅红外图像自动识别并重构标准几何体的方法基础上,利用正侧两幅红外图像对带有遮挡的标准几何体的组合进行自动识别和分类,提取图像的清晰边缘后通过提取遮挡几何体未被遮挡的对称区域来提取被遮挡几何体几何特征;利用空间直角变换获得尺寸参数,最后应用三维重构模型实现多目标有遮挡的红外图像的几何体系统的三维模型重构,为复杂的红外目标的自动重构打下基础.
制导与对抗
基于分形布朗运动的烟幕仿真研究
何友金, 吕原, 谭伟
2008, 30(11): 660-663. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.010
摘要:
研究和完善烟幕的扩散模型,是烟幕测试和评价工作中的重要方面.烟幕爆炸后扩散具有分形特征,针对其扩散后的仿真问题,采用目前主要的烟幕爆炸数学模型,并结合分形布朗运动,运用随机中点位移法,对爆炸后烟幕的扩散进行了仿真.最后,利用无标度区间自动识别法对仿真烟幕数据结果进行了分析.
红外应用
红外技术在测速中的应用
张羽鹏, 王开福
2008, 30(11): 664-666. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.011
摘要:
在工程应用中,速度的测量是经常遇到的问题.为了实现非接触式、周向速度的测量,利用红外测速技术,采用主动地测速方式,红外发射管持续向被测物体发射红外光,当被测物转过一圈后,红外接收管收到反射回来的红外光,并通过电路形成负脉冲,用于触发单片机的外部中断,并利用单片机实现计数和速度显示的功能.试验结果表明系统运行稳定,并适用于速度不太高的场合.
冷库维护结构保温缺陷的红外检测技术
李夔宁, 王贺, 郭宁宁
2008, 30(11): 667-670. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.012
摘要:
介绍了红外成像法在冷库保温缺陷中的检测原理,以Matlab为平台对红外图片进行直方图均衡化及自适应滤波和中值滤波处理,从而直观的反应出冷库缺陷位置和大小,最后对跑冷区的温度场进行数值分析.研究结果表明利用红外热像仪可以方便直观的检测出冷库保温隔热缺陷,对冷库维护结构保温性能检测和后期维护管理具有一定现实应用价值.
材料与器件
石蜡接枝丙烯酸制备红外隐身用相变材料
孙翠玲, 徐国跃
2008, 30(11): 671-673. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.013
摘要:
以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,利用丙烯酸(AA)极性单体与石蜡进行了接枝共聚反应.研究了反应温度、反应时间、引发剂含量以及单体用量对接枝率的影响,确定了合成高接枝率产物的优化工艺条件.结果表明,当反应温度为80℃,反应时间为3h,BPO以及单体的用量分别为石蜡用量的2%和30%时,接枝率最高.用红外光谱仪和差示扫描量热仪对丙烯酸接枝石蜡的结构和热性能进行了分析.丙烯酸接枝后的石蜡相变温度提高了12.8%,相变潜热提高了36.2%,分析了接枝共聚物分子结构与其相变温度和潜热的关系.
基于SVM的金属发射率预测模型研究
王友军, 吕绪良, 胡江华, 沙建军, 何超
2008, 30(11): 674-676. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.014
摘要:
根据金属原子特征,提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)金属发射率预测模型.通过分析原子的原子量、原子半径、第一电离势和电负性等特征,选择合适的惩罚参数和多项式核函数,利用一定的训练样本,建立了基于SVM的金属发射率预测模型.通过实例验证了该方法的有效性.
柔性基底Ti/TiO2薄膜的可见光谱及红外辐射特性研究
顾宝霞, 刁训刚, 郝雷, 向远博
2008, 30(11): 677-680. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.11.015
摘要:
采用多弧离子镀法在柔性聚酰亚胺(PI)基底上制备了Ti/TiO2复合多层薄膜,通过控制基底材料的粗糙度使制备出的薄膜在可见波段具有非镜面反射效果,通过分别控制薄膜的内层和外层膜的厚度使其在8~14pan波段具有连续可调的红外发射率.采用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见-近红外光光度计等测试手段对薄膜样品进行了表征,并测试了样品的红外发射率,实验结果表明,采用多弧离子镀法成功的在PJ基底上制备了结合力较好,具有多种颜色,红外发射率和方块电阻连续可调的薄膜.研究发现,在外层TiO2膜工艺不变的情况下,随着内层Ti膜厚度增加,红外发射率和方块电阻连续减小;在内层Ti膜工艺不变的情况下,随着外层TiO2膜厚度增加,红外发射率和方块电阻连续增大.