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2009年 第4期

综述与评论
红外目标自动识别中的信息处理及其新进展
张雪松, 江静, 王大鹏, 彭思龙
2009, 31(4): 187-192,204. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.001
摘要:
传统红外传感器自动目标识别(Automatic Target Recognition,ATR)过程中的信息处理可分为4个阶段:图像预处理、目标捕获、特征提取和目标识别.回顾了这4个阶段中的一些经典信息处理方法.通过对传统ATR应用模式的分析,发现难以构建一个具有高度实时性,集成性和鲁棒性的红外ATR系统的根本原因是前端传感器与后端数据处理的隔离.为解决该问题,目前的趋势是开发智能红外传感器,根据系统应用的需要输出"最利于"目标探测/识别的信号.最后对这方面的最新进展作了介绍.
系统与设计
长波红外大相对孔径光学系统设计
陈潇, 杨建峰, 白瑜, 马小龙
2009, 31(4): 193-195,209. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.002
摘要:
介绍了F数为1.25的长波红外光学系统,系统采用非制冷长波红外焦平面阵列探测器.在8~12 μm波段、全视场为10°的条件下,分别设计了四片式折射物镜(Ge/Ge/ZnSe/Ge)和三片式(Ge/Ge/Ge)折衍混合物镜,有效焦距为70mm,F数为1.25.设计结果表明三片式折衍混合物镜的成像质量比四片式折射物镜好,且使用的镜片数更少.
基于DSP实时联合变换相关器系统设计
胡茂海, 符建辉, 陶纯堪
2009, 31(4): 196-198. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.003
摘要:
实时性问题是联合变换相关器能否在实际中得到应用所必须解决的关键性问题之一.设计了一种基于DSP的实时联合变换相关器系统,实现了系统的控制和识别,解决了二维快速反傅立叶变换.实验结果表明系统的运行速度得到来了极大的提高.
测量技术
ε-支持向量回归方法在红外测温标定实验中的应用
陈亮, 孙坚
2009, 31(4): 199-201,214. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.004
摘要:
为了处理红外测温标定实验所得到的数据和建立温度灰度标定数学模型,介绍了ε-支持向量回归机基本原理及其在红外测温标定实验中的应用.在黑体温度从30~72℃变化过程中,采集22组实验样本,其中17组为训练样本,其余为预测样本.在数据处理时引进ε-支持向量回归机方法,且通过训练样本与预测样本在MATLAB下拟合出模型曲线.与传统的最小二乘法比较,ε-支持向量回归方法具有较高的精度,可以成为一种红外测温标定实验数据处理方法.
制导与对抗
美国国防支援计划卫星探测波段的选择分析
徐琰珂, 羊彦, 景占荣, 吴茜
2009, 31(4): 202-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.005
摘要:
针对导弹攻防中的导弹目标识别问题,对美国国防支援计划(DSP)导弹预警卫星的工作波段进行了分析,从预警卫星的探测距离和信噪比两个方面分析了预警卫星工作波段选择的合理性.
被动微波/红外成像复合导引头交班条件与交班误差研究
胡利伟, 周晓东, 张鹏
2009, 31(4): 205-209. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.006
摘要:
针对采用被动微波/红外成像复合导引头的舰空导弹在复合导引交班时,存在交班条件以及交班误差问题,对复合导引头所涉及到的交班问题进行了分类,分析归纳出不同情况下的交班条件,给出交班条件判断方法,提出交班过程的数学模型描写,得出交班条件的实质.在此基础之上求解并计算出基于比例导引的交班误差,并对交班误差的影响因素进行了仿真分析.最后得出舰空导弹在拦截反舰导弹时,在反舰导弹巡航段进行拦截并交班时,交班误差最小,最有利于交班.
图像处理与仿真
基于快速傅立叶红外光谱仪的自然地物光谱发射率测量
王珲, 盘毅, 李华, 姚萌
2009, 31(4): 210-214. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.007
摘要:
自然地物的红外特征数据在伪装、遥感等领域有着重要的作用.由于仪器所采集的信号种类繁多,自然地物表面性质复杂,热传导能力较差,难以直接准确获得自然地表物体光谱发射率曲线,需要特殊的算法通过自然地物的辐射亮度曲线间接得到其表面温度和发射率曲线.分离算法主要有最大发射率法、黑体拟合法以及光谱平滑法.光谱平滑法由于操作简单,计算准确,是目前应用最广泛的分离算法.在光谱平滑法的基础上,利用美国D&P公司的Model 102F快速傅立叶变换红外光谱分析仪对3种典型自然地物(裸露的土壤、草地、树木)进行红外特征数据采集.结果表明,自然地物的表面温度随时间变化产生显著的变化,而其发射率水平则近似保持恒定.
基于MTF的影响超分辨率图像重建效果的因素分析
陈博洋, 陈凡胜, 郭强
2009, 31(4): 215-219,223. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.008
摘要:
从超分辨率图像重建技术在工程中应用的角度出发,总结了图像采集仪器获取满足超分辨率图像重建技术需求的满足特定相位相关的原始图像序列方法,从理论上导出了由于仪器精度问题带来的原始图像序列相位关系对超分辨率图像重建效果的影响公式,统一了传统探测和亚像元探测的关系,也说明了超分辨率图像重建技术选择图像序列具有50%像元位移的原因.
多模块相机视场合成配准的测试技术
周倩婷, 危峻, 徐志鹏
2009, 31(4): 220-223. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.009
摘要:
随着对宽视场的需求和视场拼接技术的发展,多相机视场拼接系统在空间和工业上均有相关应用.为了满足对相机的高精度要求和图像实时获取需求,对多相机视场拼接系统进行了视场配准测试,并结合简单的图像拼接,检验配准后系统的成像性能.实验表明,多相机视场拼接配准测试能保证图像像质,并能优化图像拼接过程,适用于实时系统.
Virtex-5 GTP在红外动态场景仿真中的应用
黄新栋, 张涌
2009, 31(4): 224-227. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.010
摘要:
在基于数字微镜器件(DMD)的高帧频高分辨率的红外动态场景仿真系统中,从计算机到仿真板间的图像数据量大,传输实时性要求很高.我们利用FPGA芯片设计了PCI Express和光纤接口,解决了计算机和红外仿真器间的高速红外图像传输.
材料与器件
聚苯胺电致变发射率器件的制备及性能研究
李华, 谢凯, 盘毅, 信聪
2009, 31(4): 228-231. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.011
摘要:
本文采用电化学聚合方法制备了基于聚苯胺的电致变发射率器件,对器件的电致变色性能,电致变发射率性能及器件响应时间和循环使用寿命进行了研究.研究结果表明:器件在可见光波段具有良好的电致变色性能,不同电压下器件颜色在黄绿、深绿及蓝黑之间可逆变化;器件呈柔性,在工作状态下可弯折,具有一定的颜色记忆效应.发射率测试表明,不同电压下器件在8~12 μm波段平均发射率的变化幅度为0.23.器件在室温条件下的响应时间为秒级,具有一定的循环使用寿命.
锑化铟p-on-n光伏器件的离子注入设计
龚晓霞, 苏玉辉, 雷胜琼, 万锐敏, 杨文运
2009, 31(4): 232-235. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.012
摘要:
通过理论分析计算获得了光伏型InSb红外探测器的的优化掺杂浓度及结深.利用LSS理论估算了Be+注入InSb的射程及标准偏差,同时设计了与优化掺杂浓度及结深相对应的注入条件.实验所得典型的R0A为值4.7×103~3×103 Ω·cm2,量子效率为0.65~0.7之间.实验R0A值及量子效率与理论结果基本吻合.此工作对离子注入工艺有一定的参考价值.
红外发射率调制技术研究
路远, 李玉波, 吴丹, 乔亚
2009, 31(4): 236-239. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.013
摘要:
物体红外发射率的调制具有广泛的应用前景.从理论上研究了红外发射率的调制机理,给出了三种调制发射率的技术途径:机械式、半导体载流子调制和电化学式.机械式发射率调制技术是利用不同发射率的材料组合来进行调制,通过调整不同材料在表面所占比例来调整发射率.半导体材料可通过调制PN结中的自由电子浓度实现红外发射率的调节.电化学式调制可通过多层薄膜实现.通过电场控制器件中变发射率薄膜层的离子和电子浓度,实现器件红外发射率的调制.
垂直Bridgman法生长碲锌镉晶体的数值模拟分析
马雁冰, 刘滔, 邹鹏程, 姜军, 高文峰, 罗川旭, 林文贤
2009, 31(4): 240-245. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.04.014
摘要:
利用FIDAP数值软件,详细地模拟分析了垂直Bridgman法生长碲锌镉晶体过程,讨论了碲锌镉材料潜热释放及熔体对流对安瓿边界的温场分布的影响,分析了5 K/cm、10 K/cm、15 K/cm三种不同温度梯度条件对固液界面的影响.结果表明:在所采用的模型计算条件下,潜热释放及熔体对流对安瓿边界的温场分布有很小的影响;在生长初期和末期,固液界面变化比较剧烈;随着温度梯度的加大,在生长中期,界面凹向固态区的趋势减小,界面凹向液态区的趋势加大.