红外技术

摘要:
红外目标的探测在告警、制导等领域具有重要意义.在中远距离探测中,红外搜索与跟踪系统的作用距离受到大气传输、红外探测器的性能以及目标的辐射功率等因素的影响.传统红外系统的作用距离方程具有一定的局限性.考虑到目标成像弥散斑和背景辐射的影响,对红外搜索与跟踪系统(IRST)的作用距离方程进行修正,得到IRST系统的作用距离与系统的噪声等效温差(NETD)之间的关系,推导出探测器噪声限下对点源目标的作用距离方程.为IRST系统的综合评估和设计提供了一个重要的依据.

8~12 μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统

白瑜, 杨建峰, 马小龙, 阮萍, 田海霞, 邹刚毅

2008, 30(9): 505-508. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.003

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摘要:
针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12 μm波段折,衍混合红外连续变焦光学系统.该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦.变焦系统仅采用锗材料,通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率14 lp/mm处,全焦距范围内MTF均在0.7以上,成像质量较好,可以连续变焦,并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线.

基于红外图像分析的六自由度跟踪设备

徐学航, 袁晓鹏, 王新波, 李冰川, 赖富相, 许红, 王鑫

2008, 30(9): 509-511. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.004

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摘要:
研制了一种六自由度跟踪设备,通过采集红外图像,提取出预先安放在环境中多个(n>6)红外标志点的二维坐标,推导了根据二维红外图像中标志点距离值获取摄像机六自由度位置的线性算法,试验结果证明了系统的有效性.

材料与器件

一种基于光子晶体的红外伪装材料

刘必鎏, 时家明, 赵大鹏, 张玮

2008, 30(9): 512-515. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.005

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摘要:
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装.选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱.通过构造异质结光子晶体,实现了光子带隙的展宽,设计的双周期CdSe/SiO2异质结光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,其中在3.14～5.57μm和8.16～13.96 μm的光谱反射率都大于95%,较好地满足了中远红外双波段伪装兼容的要求.倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,TM波的带隙较之于垂直入射时减小,TE波的带隙较之于垂直入射时增大,TE波在中远红外波段具有高反射的连续区域明显比TM波的大得多.

测辐射热计微桥结构的形变分析

张一中, 吴志明, 许向东, 周影, 蒋亚东

2008, 30(9): 516-519,523. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.006

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摘要:
采用微加工技术制作测辐射热计阵列时,部分微桥可能发生结构变形,使阵列的性能下降甚至无法正常工作.采用有限元分析方法,对在热膨胀和薄膜应力影响下的I型和L型两种微桥的变形进行了仿真分析,揭示了热膨胀和薄膜应力分别对微桥形变的影响.

对红外焦平面非均匀性自适应校正算法的研究

颜益, 洪景新, 王文颖

2008, 30(9): 520-523. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.007

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摘要:
研究红外焦平面的非均匀校正对监控系统和军事有着特殊的意义.针对传统神经网络法非均匀校正算法存在收敛速度慢和不稳定的缺点,提出了一种新的基于场景的IRFPA非均匀性校正算法.该算法先将焦平面上的各像素点值和他周围的8个像素点值做一次排序,选择排在中间的5个像素值求平均作为该点的新像素值.再利用一种改进的神经网络法对红外图像再做一次非均匀校正.实验结果表明,新算法的非均匀校正效果比原来的神经网络算法和均值滤波算法都有明显的提高.还引用了一种新的收敛因子的估算方法,计算结果得出该方法能较准确地估算出收敛因子在自适应迭代公式中收敛时的范围,提高了校正算法的收敛速度.

图像处理与仿真

基于Logistic回归模型的景像匹配算法性能评估

王洋, 徐刚锋, 左东广

2008, 30(9): 524-528. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.008

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摘要:
景像匹配算法性能评估的目的是通过科学客观地评估算法性能,选择满足应用需要的匹配算法及进一步改进算法.将自动目标识别(ATR)算法性能评估中常用的Logistic回归模型应用于景像匹配算法性能的定量评估,进一步深入研究了匹配试验所需的样本量和试验结果的定量分析方法,并通过对两种匹配算法的定量评估试验验证了方法的有效性.

一种基于目标提取的空间观测图像预处理算法

王学伟, 张健

2008, 30(9): 529-532. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.009

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摘要:
在深入分析空间观测图像中,像素灰度在空间和帧间分布特征的基础上,提出一种基于目标提取的空间观测图像预处理算法,算法包括:噪声分布参数估计、盲元定位与补偿、图像降噪、图像分割以及目标提取等步骤.实验结果表明,该算法能够抑制不均匀星空背景,提取观测图像中的恒星星点和卫星星点,同时使图像信噪比在预处理完成之后有所提高.

基于双DSP的红外图像信息处理硬件平台的实现及软件优化

李坤, 董文娟, 王卫华, 陈曾平

2008, 30(9): 533-536,540. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.010

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摘要:
介绍了一种通过实时处理来自红外探测器的高帧频红外图像序列,对空中红外目标进行自动检测与跟踪的系统.主要讨论了此系统硬件平台的设计与实现,以及算法DSP软件的设计流程.其中基于RapidIO互连的双DSP并行处理系统设计以及DSP软件优化,是算法高效实时实现的关键.因此,本文对其进行了重点论述,并提出了相应解决方法.

自然地表红外成像仿真模型

陈珊, 孙继银

2008, 30(9): 537-540. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.011

摘要 PDF免费下载(7)

摘要:
红外成像仿真是现代高科技的关键技术之一,在红外制导与对抗、反恐怖活动、遥感探测、交通安全等众多领域有着广泛的应用.各种复杂因素的影响导致地表温度的计算非常复杂.分析了影响地表温度边界条件的各种因素,通过建立地表瞬态热平衡方程,设定初边值条件,计算了地表温度随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较分析,结果表明理论计算较为准确.最后给出了仿真红外图像的方法.

一种改进的嵌入式零树小波图像编码算法

张素文, 汪丽丽, 苗丹丹

2008, 30(9): 541-545. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.012

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摘要:
在分析嵌入式零树小波图像编码算法(EZW)的过程中,发现图像的小波系数按一定的顺序扫描,随着扫描的逐次进行,其零树根连续出现的概率越来越高.针对连续存在的零树根的现象,提出了一种改进的EZW算法,该算法采用6个标志位代替EZW算法中的4个标志位,对于子孙均为次要系数的重要系数,用新的标志位代替其子孙中大量连续出现的零树根,对6个标志位采用哈夫曼编码,再将编码后的标志位比特流与幅值量化得到的比特流组合进行游程编码.实验结果表明,在不影响其他标志位的前提下,重新分类重要系数极大的减少了零树根的数量,节省了扫描时间,提高了压缩比和编码效率.

红外应用

直接正交校正用于牛奶成分近红外光谱分析

王丽杰, 蔡丽娟, 周真, 秦勇, 苏子美, 徐可欣, 郭建英

2008, 30(9): 546-550. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.013

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摘要:
介绍采用近红外光谱分析方法快速检测牛奶主要成分含量的测量原理,探讨研究直接正交(DO)校正的基本方法.利用牛奶成分近红外光谱测量系统分别采集牛奶样品和葡萄糖白蛋白两成分溶液样品的近红外光谱,采用DO法进行光谱数据预处理,并采用偏最小二乘(PLS)法分别建立其相应的数学模型.实验及数据处理结果表明:经DO法预处理后,滤除了原始光谱中的部分噪声信息,但保留了原始光谱中的主要信息.PLS校正模型采纳的最佳因子数随着DO因子的依次滤除相应减少.牛奶中脂肪和蛋白质校正模型在原始光谱分别被滤除3和4个主成分时达到性能最佳,校正标准偏差SEC分别为0.3204和0.2727,预测标准偏差SEP为0.7316和0.4460,两成分溶液样品中白蛋白和葡萄糖校正模型在原始光谱被滤除1个因子时达到性能最佳.校正标准偏差SEC分别为0.2513和0.2780,预测标准偏差SEP为0.5169和0.7870,单位(g/dL),与DO法预处理之前的PLS模型相比,预测标准偏差相应降低,采纳的主成分数减少,模型得到简化.

利用MATLAB与合成谱线的下凹深度确定光谱仪相邻谱线的波长差

王忆锋, 毛京湘

2008, 30(9): 551-552. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.014

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摘要:
给定光谱仪合成谱线的下凹深度,利用MATLAB辅助作图求解容易得到构成合成谱线的两条相邻谱线的波长差.与其他方法相比,该方法具有使用方便、速度快捷、精度较高等优点.

傅立叶变换近红外技术测定卷烟烟碱的释放量

何智慧, 罗嘉, 练文柳, 汪修奇, 吴名剑

2008, 30(9): 553-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2008.09.015

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摘要:
烟气烟碱是卷烟制品的一个重要指标.传统方法分析烟气烟碱费时、有污染而且不能预测.本文根据烟气烟碱的化学分析数据和卷烟样品粉末的近红外光谱建立了卷烟烟气烟碱的近红外分析技术,能准确测定和预测卷烟的烟气烟碱,与常规分析数据相比,偏差小于±0.03,并具有很好的重现性.烟气烟碱与烟叶中烟碱的含量呈很好的正相关.

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1979年创刊，月刊

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中国兵工学会夜视技术专业委员会

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《红外技术》是我国光电子领域科技期刊中创刊最早的刊物之一。《红外技术》由科学出版社出版，国内外公开发行，为单月刊技术类科技期刊。《红外技术》是一份立足科研、全面反映“红外技术”的国内外研究进展及其在国防、工农业及国民经济各领域的应用情况的专业学术性期刊。经过多年的努力，《红外技术》已成为中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊。

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