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2009年 第12期

系统与设计
一种红外多光谱成像光学系统设计
项建胜, 孟卫华, 潘国庆
2009, 31(12): 683-686. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.001
摘要:
介绍了一种中波段的多光谱成像光学系统,由于窄带滤光片对光线入射角度有严格要求,故在光学系统中窄带滤光片的放置位置尤为重要.光学系统由三部分构成,分别为光束压缩单元、分光单元和成像单元,光线经过光束压缩单元口径压缩,但各个视场仍然保持平行光状态,入射到窄带滤光片上的角度均小于7°,满足窄带滤光片的最小入射角要求,最后经过成像单元成像在制冷型中波探测器上.通过细分光谱可以很好的提高目标识别能力.
空间遥感短波红外成像光谱仪的光学系统设计
王欣, 杨波, 丁学专, 刘银年, 王建宇
2009, 31(12): 687-690,693. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.002
摘要:
设计了一种短波红外成像光谱仪的光学系统.它采用离轴透镜来校正大视场像差,避免了采用大口径同心透镜,降低了大口径透镜获取难度和加工要求,同时校正了狭缝弯曲和畸变;采用两个离轴非球面反射镜作为准直和会聚光学元件,补偿了与波长相关的狭缝弯曲,并减小了残余像差;采用一个色散棱镜来修正非线性色散,满足了光谱分辨率要求,在棱镜背面镀反射膜,简化了结构,减轻了重量.最后给出了各个通道的光谱非线性和光谱弯曲结果.
军用热像仪标称静态距离性能
张红宇, 张志福
2009, 31(12): 691-693. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.003
摘要:
介绍了北约4347号标准化协议规定的热像系统标称静态距离性能模型,该模型用于北约主要成员国热像系统距离性能评估和比对;据此,就业内争论颇多的分辨判据作了解读.
中波红外连续变焦光学系统设计
尹娜, 孟庆超, 齐雁龙, 张运强
2009, 31(12): 694-697. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.004
摘要:
针对中波红外制冷式凝视焦平面阵列探测器,探讨了红外连续变焦系统的设计方法,并在考虑红外吊舱使用要求的基础上,设计了结构紧凑、质量轻便的机械补偿5~×连续变焦光学系统.该系统工作波段3~5μm,F~#为2.0,变焦范围30~150mm,变焦轨迹短而平滑,且在全焦距范围内成像质量良好.系统由7片透镜组成,采用二次成像结构,在实现冷光阑效率100%的同时缩小了系统径向尺寸.
红外应用
不同产地碧玉的红外光谱研究
王铎, 徐泽彬, 孙猛, 曹姝旻
2009, 31(12): 698-701,707. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.005
摘要:
对三个产地(俄罗斯、青海、加拿大)碧玉及辽宁河磨玉样品切片加工后,进行红外光谱测试(直接透射法、原物漫反射法);并与采用KBr粉末压片测试结果对比;研究表明不同产地样品红外光谱存在细微差异,可以作为鉴别样品产地的参考;与传统测试方法(KBr粉末压片)相比,常规化测试方法(直接透射法、原物漫反射法)基本可以满足样品宝石学测试需要.
图像处理与仿真
一种基于彩色图像分割的立体匹配算法
殷虎, 王敬东, 李鹏
2009, 31(12): 702-707. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.006
摘要:
提出了一种新的立体匹配算法.首先采用均值漂移算法将参考图像根据彩色信息快速聚类成不同区域;然后根据变窗口算法计算的匹配点,把分割区域分为可靠区域和不可靠区域,计算可靠区域的模板参数;最后在全局评价函数中加入遮挡约束,通过贪婪算法把可靠区域的模板分配给不可靠区域使得全局评价函数取到最小值.实验结果表明,该算法可较好地处理大的低纹理区域和遮挡像素,匹配精度高,克服了基于局部算法中存在的边界模糊.
一种基于小波变换的非线性红外图像增强算法
刘兴淼, 王仕成, 赵静
2009, 31(12): 708-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.007
摘要:
针对红外图像对比度低,噪声干扰大,用传统增强算法增强时,增大噪音的问题,提出了一种基于小波变换的非线性红外图像增强算法.该算法先对原始图像进行小波变换获得低频和高频系数,接着根据低频系数的特点设计了非线性函数对低频系数进行增强,并对高频系数进行小波去噪,最后通过小波重构得到增强的图像.仿真实验表明,该方法不仅解决了红外图像对比度低的问题,并且降低了噪声,突出了图像细节,该方法无论是增强效果还是抗噪效果都明显优于传统的图像增强方法.
基于DRF-MAP模型的单目图像深度估计的改进算法
张蓓蕾, 孙韶媛, 武江伟, 谷小婧
2009, 31(12): 712-715. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.008
摘要:
图像深度信息获取是机器视觉领域的活跃研究课题之一.将图像深度估计问题归结为模式识别问题,以单目图像深度为模式类,在多尺度下从图像块中提取绝对和相对深度特征,并选择表征上下文关系的DRF(Discriminative Random Field)方法来表述某图像块的深度和其邻域深度之间的关系,从而构建起基于DRF-MAP(Maximum a posteriori)的单目图像深度估计模型.通过实验,得到了一类单目图像对应的深度图像,从而证明了单目图像深度估计模型对应的改进算法的有效性.
基于神经网络的三角阈值判别法(TOD)设计
初秀琴, 胡方明, 王飞
2009, 31(12): 716-719. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.009
摘要:
首先阐述了三角闽值判别法(TOD)在红外成像系统性能评价中的作用,探讨了一种利用神经网络代替人眼实现TOD自动测量的手段,提出一种简单有效的实现TOD自动测量系统的方法.该方法以全硬件方案来实现,体现了神经网络的并行机制,不仅能够从数据中自动提取标靶的特征,而且还能统计数据并进行自动处理,得出最终结论,实现自动测量的要求.
基于IBP的实用的SRR重构算法研究
吴艳, 陈凡胜
2009, 31(12): 720-723. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.010
摘要:
由于红外探测器像元尺寸的限制,红外图像的分辨率相对于可见光要低得多,SRR(Super-resolution reconstruction)是提高红外图像空间分辨率是最有前景的方法,它是通过多幅有子像素位移的有欠采样的图像重构出超过系统Nyquist频率极限的图像,在"一种改进的IBP重构方法"中通过改进反投影修正因子,使改进的算法收敛速度加快,相对于传统的POCS(Projection on Convex Set)与IBP(Iterative Backward Projection)对低SNR(Signal Noise Ratio)的LR(Low-resolution image)重构有更好效果,在此基础上,对前文中提出的算法,在实现上,采用矩阵投影运算,相对之前采用的逐像素循环计算,大大节省了运算时间,同时反投影修正因子,考虑了各LR间的位移差,进一步提高了重构图像质量.
制导与对抗
一种红外伪装效果评价的新方法
陈亦望, 徐鑫, 傅强
2009, 31(12): 724-726. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.011
摘要:
首先介绍了多分形理论和多分形谱的计算方法,然后定义了谱线之间的距离,最后计算了目标伪装前后与背景在多分形特征上的差异,结果表明定义的距离是合理的,能够有效计算谱线之间的差异,而且多分形分析用于伪装效果评价是可行的.谱线的差异越大,说明伪装效果越差,反之,说明伪装效果好.
涂层参数对卫星动态辐射特性影响分析
吴晓迪, 杨明, 吕相银, 杨华
2009, 31(12): 727-730. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.12.012
摘要:
考虑卫星本体表面包覆绝热材料的实际物理状态,根据数值传热学和有限容积法建立了目标表面温度场的计算模型,对在轨飞行卫星的瞬态温度场进行数值模拟.考虑涂层表面自身辐射及空间轨道外热流等因素,建立了卫星多光谱有效辐射亮度的计算模型,计算了涂层表面在0.38~0.76μm、3~5μm和8~14μm波段的瞬态有效辐射亮度.分析了涂层参数(太阳短波吸收率α红外发射率ε)对瞬态温度和波段辐射亮度的影响.结果表明,卫星涂层温度同αε比值成正比,卫星的辐射能量主要集中在可见光和远红外波段,以及不能同时减小卫星在可见光和远红外波段的辐射能量.