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2009年 第9期

综述与评论
碲镉汞pn结制备技术的研究进展
王忆锋, 唐利斌
2009, 31(9): 497-503. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.001
摘要:
作为一种禁带宽度可调的半导体,碲镉汞(MCT)至今仍是一种最有效的可在较宽波长(1~25μm)范围内工作的红外探测器.由于材料性质敏感,MCT器件的制备一直是一项具有挑战性的工作.有若干种pn结制备方法可用于制备MCT光伏器件.离子注入是最常用的一种,但该方法需要额外的退火处理.一些替代技术,例如离子束研磨或反应离子刻蚀等,近来年引起较多关注.MCT体晶和外延层的导电类型转换是材料生产和器件制备中最重要的工艺之一.通过对近年来部分英语期刊文献的归纳分析,介绍了MCTpn结制备技术的研究进展.
材料与器件
480×6红外探测器信号处理电路设计
王华, 魏志勇, 张文昱, 王旭
2009, 31(9): 504-508,512. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.002
摘要:
针对480×6红外探测器的结构特点及输出信号的特点,设计了由阻抗变换电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA数据处理电路构成的信号处理电路,其中FPGA数据处理电路中,重点针对480X6红外探测器的拓扑结构介绍了奇偶校正电路的设计思路.在详细介绍信号处理电路各组成部分的设计方法和设计思路后,对设计的电路进行了仿真及测试.测试结果表明,设计方案正确可行,满足设计需求.
噪声作为红外探测器可靠性评价的探讨
苏玉辉, 龚晓霞, 雷胜琼, 杨文运
2009, 31(9): 509-512. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.003
摘要:
红外探测器的可靠性是一个重要的指标,当前利用噪声来表征器件的可靠性受到了广泛的关注.文分析了红外探测器的电噪声,它包括热噪声、散粒噪声、g-r噪声和1/f噪声,再结合g-r噪声和1/f噪声的产生,对噪声用作InSb光伏探测器可靠性的评价进行了详细分析.
制冷技术
动磁式线性压缩机磁路性能研究
夏明, 陈晓屏, 李海英
2009, 31(9): 513-516. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.004
摘要:
动磁式线性压缩机目前是长寿命斯特林制冷机比较常用的线性压缩机.以昆明物理研究所的LFC3600动磁式线性压缩机为研究对象,对压缩机的磁路进行了理论分析,数值计算和实验研究.理论分析给出了动磁式线性压缩机的磁阻和磁动势计算式.数值计算分析了动磁线性压缩机的磁感应强度和磁力线分布.实验研究采用了一种新的磁感应强度测试方法,测试结果和数值分析结果能够得到很好地吻合.
系统与设计
卫星表面隔热组件温度场的数值计算
杨明, 吕相银, 杨华, 吴晓迪
2009, 31(9): 517-520,524. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.005
摘要:
根据卫星表面隔热组件的构成,建立隔热组件节点能量平衡方程和温度计算模型.对卫星内部辐射换热、空间轨道热流等影响隔热组件温度场分布的因素进行了分析.利用4/5阶龙格-库塔公式求解微分方程组,获得了卫星运行三个周期内的隔热组件各反射屏温度的变化情况,并对变化规律进行了分析.
红外系统MTF狭缝测量法的改进
刘小冬, 张新, 王灵杰, 张建萍, 伍雁雄
2009, 31(9): 521-524. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.006
摘要:
介绍了应用狭缝结合二维傅里叶变换测量光学系统尤其是红外光学系统的基本原理.由于光电探测器的对图像采集的离散性造成傅里叶变换频谱的混频,以及高频旁瓣过多现象,为了提高MTF测量的精确性,采用MATLAB模拟仿真的方法对狭缝测量法进行两部分改进,分别为倾斜狭缝和平滑照明.倾斜狭缝部分给出了倾斜角度与频谱值的关系曲线,平滑照明部分给出线性和高斯两种平滑方案.两部分改进方案均给出模拟结果,改进的效果显著.
红外光栅衍射效率测量系统信噪比计算方法的研究
陈为, 谭述亮, 廖胜
2009, 31(9): 525-527. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.007
摘要:
信噪比是评估红外探测器是否能满足探测要求、系统设计是否合理的一个重要参数.描述了一种红外波段光栅衍射效率测量系统的信噪比计算方法,通过引入波段探测率D△λ*,使得计算更为简便,并对新方法与传统方法进行了比较和讨论.
制导与对抗
随机分布烟幕凝聚粒子对激光的消光特性研究
类成新, 张化福, 刘汉法
2009, 31(9): 528-531. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.008
摘要:
基于团簇-团簇凝聚(CCA)模型采用蒙特卡罗方法对随机分布的碳黑烟幕凝聚粒子进行了模拟,用离散偶极子近似(DDA)方法研究了该模型对激光的消光特性.研究表明:碳黑烟幕凝聚粒子对激光的消光特性受原始微粒数量及粒径的影响,粒子的凝聚将削弱烟幕的红外消光性能;当凝聚结构中原始微粒的数量一定时,存在使烟幕红外消光性能达到最大的原始微粒粒径.
图像处理与仿真
基于互信息与梯度融合的多源图像匹配技术研究
毛璐璐, 徐刚锋, 陈显波
2009, 31(9): 532-536. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.009
摘要:
对红外和可见光探测器获取同一场景的两幅图像进行配准融合,可增强对场景图像的理解和分析.互信息由于包含两图像灰度的熵和联合熵,可用于计算两图像灰度信息的相关性,适于作为多源图像匹配的测度.互信息匹配无需对图像进行预处理,但是,作为一种统计型测度,互信息忽略了图像像素间的空间信息,易陷入局部极值而出现误匹配.为此,文章提出了一种融合梯度信息的配准方法,同时考虑了两图像间的灰度统计相关性和像元灰度的局部空间变化信息,提高了多源图像匹配的精度和鲁棒性.最后通过实际图像进行匹配试验,验证了算法的正确性和有效性.
一种新的基于积分投影的图像位移测量算法
李莉, 屈桢深, 曾庆双, 孟繁锋
2009, 31(9): 537-540,544. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.010
摘要:
提出了一种基于积分投影技术的抗噪声数字图像位移测量算法.首先通过对相关图像做灰度投影形成水平和垂直方向上的积分投影矢量,并将其应用于基于差值函数的一维平移检测技术,以求取图像二维平移矢量.实验证明与传统相相关法和模板匹配法相比,该算法在保持同等级准确率的同时保持了灰度投影算法计算时间上的优越性能,并具有良好的鲁棒性.
一种红外图像自适应对比度增强算法
姚琴芬, 隋修宝
2009, 31(9): 541-544. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.011
摘要:
针对红外图像灰度分布集中、对比度低的特征,提出一种自适应对比度增强算法.首先,通过统计灰度分布判断目标状态类型;其次,利用目标状态更新图像增强系数;最后,根据增强系数进行灰度去冗余均衡处理.与传统直方图均衡相比,算法能根据目标强弱状态自适应调整对比度.实验表明,它在增强目标对比度的同时有效保留了图像整体信息,较好改善了视觉效果.
基于meanshift滤波和蚁群聚类的复杂红外目标分割
王潇晨, 付冬梅, 李晓刚, 刘燕
2009, 31(9): 545-548. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.012
摘要:
提出了一种复杂背景下红外目标分割的有效方法.该方法首先利用meanshift的自适应平滑滤波特性,在不损失目标信息的情况下,滤除复杂背景的杂波干扰;然后根据滤波得到的区域,用蚁群方法在区域之间进行聚类合并,获得最终的分割结果.采用区域来表征蚂蚁,与基本蚁群算法将每个像素看作一只蚂蚁相比,其蚂蚁个数大大减少,因而减小了计算的复杂度,提高了图像处理的效率.在蚁群算法中引入了一种新的引导函数,可以更准确引导蚁群聚类.实验结果表明,该方法可以准确地分割出目标,是一种快速有效的图像分割方法.
基于CIG的动态红外图像实时生成系统
苏德伦, 王仕成, 廖守亿, 朱岩, 张金生
2009, 31(9): 549-552. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.013
摘要:
动态红外图像实时生成是红外成像半实物仿真系统的关键技术.介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势,研究了空中目标的红外辐射模型和基于计算机图像生成技术进行红外图像生成的过程,分析了Vega生成红外图像的原理,并提出了采用商用图形工作站组建图像生成系统的方案.采用HP图形工作站组建硬件平台,在VC环境下采用Vega红外模块编写图像生成软件,在三种不同工作方式下对实时性进行了定量的测试.结果表明:PC架构商用图形工作站的计算能力能够满足红外成像半实物仿真对成像实时性的要求,配以像素数据协处理板卡,该方案还可以满足未来更大图像规模的应用需求.
一种基于均匀设计的多光谱图像配准优化方法
王肖云, 王敬东, 李鹏
2009, 31(9): 553-556. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2009.09.014
摘要:
均匀设计具有让实验点在高维空间内均匀分散的特点,而Powell算法具有很好的求解局部最优解的能力,将两种方法结合,通过选取合适的布点数,应用到基于互信息的多光谱图像配准过程中,可以实现多光谱图像的准确配准.实验结果表明,本方法不需要人工干预,配准成功率高,且具有较强的抗干扰能力.