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2010年 第10期

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使用ZPL宏指令辅助设计离轴三反射镜系统
杨波, 刘成林, 丁学专, 王欣, 刘银年
2010, 32(10): 559-561. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.001
摘要:
由于离轴三反射镜系统拥有视场大、无色差、适用温度范围宽、对材料无限制、无中心遮拦、可轻量化设计等一系列优势,在航天遥感中正被越来越广泛地应用.结合常用光学设计软件ZEMAX的Macros功能,通过将自己编写的ZPL宏指令加入系统评价函数中来限制离轴三反优化过程中的挡光问题,并给出了具体的设计、使用步骤.
紧凑中波红外连续变焦光学系统设计
陈吕吉, 李萍, 马琳
2010, 32(10): 562-566. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.002
摘要:
针对制冷型320×240凝视焦平面探测器,设计了一个仅有6片透镜的紧凑中波红外连续变焦系统.该系统由机械补偿变焦物镜系统、二次成像系统和两个反射镜构成,可实现27.5~458 mm连续变焦,满足100%冷光阑效率.设计结果表明,该系统具有透过率高、变倍比大、分辨率高、体积小、像质高等优点.
高雷诺数竖壁降膜流动特性的数值研究
刘玉峰, 童一峻, 任海刚, 张群
2010, 32(10): 567-571. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.003
摘要:
采用流体体积法(VOF)对于高雷诺数竖壁降膜流场进行了数值模拟,分析了降水膜速度分布、温度分布、波速及平均水膜厚度等特性参数的变化规律.计算结果表明,随着流动向下游发展,平均水膜厚度先是迅速减小,然后减小速度趋缓,最后趋于一恒定值;当初始水膜厚度一定时,随着初始雷诺数的增大,平均水膜厚度逐渐增大,水膜波动的振幅逐渐减小,但水膜稳定性变差.采用VOF方法的模拟结果与高速摄影实验数据符合良好,说明VOF方法准确描述了绝大部分液膜流动特性,在总体上对于高雷诺数竖壁降膜流场进行了准确的预测.
640×512红外焦平面探测器前端噪声分析及抑制技术
刘宁, 陈钱, 顾国华, 隋修宝
2010, 32(10): 572-575,582. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.004
摘要:
以国产MW KGC04型640×512中波凝视热像仪整机的研制项目为基础,对探测器前端驱动电路中的3种主要噪声--传输网络噪声,偏置电压噪声和信号调理放大器噪声特性进行了深入的分析,结合MW KGC04探测器的主要性能指标,通过理论分析了前端驱动电路噪声的来源,并结合各部分的噪声模型加以推导,最终提出了行之有效的降低这3种主要噪声的方法,并且已经在实际的工程应用上收到的成果.
微米Al/PS复合粒子的制备及红外发射率性能分析
苏青林, 赵贵哲, 酒红芳, 张立新, 孙友谊, 刘亚青
2010, 32(10): 576-578. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.005
摘要:
采用油酸对铝粉表面进行亲油性改性,利用原位分散聚合法制备Al/PS复合粒子.采用SEM、XRD和FTIR对复合粒子的结构进行了表征,同时还测定了复合粒子的红外发射率.研究结果表明:PS包覆后的铝粉经过4个月长时间保存后仍有很好的防氧化能力,而且红外发射率比没包覆的铝粉降低约0.13.
开管退火对碲锌镉单晶片沉积相影响的研究
万锐敏, 黄晖, 陈雪梅, 龚晓霞, 胡赞东, 姬荣斌
2010, 32(10): 579-582. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.006
摘要:
报道了一种CZT单晶片退火的新装置和新工艺,可以方便有效的对CZT单晶片进行开管退火.主要研究了氢气氛下加Cd源开管退火对CZT晶片中沉积相的影响.研究发现:经过开管退火处理后CZT晶片中的沉积相颗粒的密度和尺寸都明显减小,有效消除了Te沉积相,大颗粒的Cd沉积相尺寸也明显减小.
带前截止滤光片的探测器性能
朱佩玲, 张鹏, 许红, 袁绶章, 康蓉
2010, 32(10): 583-585. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.007
摘要:
讨论了带有前截止滤光片的长波红外探测器的响应率、噪声和探测率,结果表明相应的性能指标需要做适当调整.
一种起始点无关的小波轮廓描述符
白向峰, 李艾华, 赵瑞星, 信东, 崔洪亮
2010, 32(10): 586-590. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.008
摘要:
针对现有小波轮廓描述符依赖于起始点的问题,提出一种自相关小波轮廓描述符.首先对经过平移和尺度归一化后的轮廓进行小波变换,再将各个频段小波系数进行自相关变换,消除起始点变化对描述结果的影响,得到最终的自相关小波轮廓描述符.该描述符彻底摆脱了对起始点的依赖,同时具有较高的描述精度.实验结果证明了自相关小波轮廓描述符的有效性.
基于贝叶斯双变量模型和Contourlet变换相结合的红外图像去噪
杭丹萍, 梁栋, 马雪亮, 韦卫东, 唐王琴, 徐慧
2010, 32(10): 591-594,600. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.009
摘要:
提出了一种基于贝叶斯双变量模型(Bayesian Bivariate Model)和Contourlet变换相结合的红外图像去噪算法.首先对含有加性高斯白噪声污染的红外图像进行Contourlet变换,得到各尺度各方向上的Contourlet系数;然后用贝叶斯双变量模型去挖掘图像Contourlet系数的尺度间相关性;最后对处理后的系数进行Contourlet反变换重构,得到去噪后的图像.实验结果表明,该方法有效地捕获了红外图像的轮廓信息,提高了图像的峰值信噪比,改善了图像的视觉效果.
一种车载红外视频彩色化算法
代中华, 孙韶媛, 许真, 谷小婧
2010, 32(10): 595-600. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.010
摘要:
针对红外图像成像的特点,将基于Fisher评价函数的多阈值红外图像分割算法和基于先验色彩知识的红外图像上色算法运用到车载红外视频彩色化中.在基于Fisher评价函数的多阈值分割之前对关键帧进行快速模糊C均值聚类,以所得聚类中心来限制多阈值分割中阈值的取值范围,实现了较快的图像分割;再以得到的阈值对红外视频逐帧进行景物分类,同时根据先验知识逐帧对不同景物类别赋予自然彩色.实验结果表明,该算法实现了对车载红外视频的自动彩色化,不仅得到的图像色彩较为真实有利于人眼的目标识别,实时性方面也达到了较好的效果.
基于MSR结合权值直方图的红外图像增强算法
贺明, 王新赛, 吴强, 郭东, 龙云富
2010, 32(10): 601-603,607. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.011
摘要:
针对红外图像对比度低、细节较差的特点,提出了一种基于MSR结合权值直方图的红外图像增强算法.首先利用多尺度Retinex(MSR)算法,滤除低频噪声,然后再通过数学形态学方法得到图像梯度信息,结合灰度值计算出灰度统计权值,最后将此权值应用于图像直方图均衡算法中,得到增强后图像.实验表明:该算法能够有效增强整体图像,同时较大地提升了图像细节,并且易于工程实践.
去混合噪声的超分辨率图像重建算法
聂笃宪, 陈一梅, 陈鹤峰
2010, 32(10): 604-607. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.012
摘要:
研究了混合噪声即高斯白噪声加椒盐噪声所降质的超分辨率图像重建模型,提出了基于全变分正则化方法和两步方法的超分辨率图像重建方法,并应用Chambolle投影算法对模型进行求解;通过实验仿真,实验结果表明本文提出的方法比基于传统的全变分正则化方法无论是在运行速度,MSE与SNR评价指标上还是在视觉效果方面都具有明显的优越性.
红外图像实时显示与高速存储系统的实现
赵新宇, 乔彦峰, 王方雨, 何昕, 朱玮, 魏仲慧
2010, 32(10): 608-610. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.013
摘要:
针对该系统数据量大、传输速度高、存储时间长等特点;为保证系统稳定性,解决丢帧与错帧问题,采用多线程技术,创建显示、存储、同步三个并发执行线程,并根据实际工程项目经验,对串口读写次数加以控制,存储成方便操作的一个大文件.实验表明:实际应用在图像分辨率320×256下(最高测试过1280×1024),像素宽度14位,连续存储30 min以上,帧出错率为0,远低于项目的精度要求标准(帧出错率万分之三),通过判读软件回放,图像清晰,靶目标判读精确,应用到某工程项目中.
一种基于短波红外焦平面阵列的盲元检测新方法
黄富瑜, 何永强, 周冰, 许芹祖
2010, 32(10): 611-614. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.014
摘要:
针对短波红外焦平面探测器盲元检测过程中存在的系统噪声和非均匀性问题,提出了一种综合递归滤波法、滑动窗口法和局部阈值法的盲元检测新方法.对所用递归滤波法、滑动窗口法以及局部阈值法的原理进行了阐述和分析,并对提出的新方法进行了实验仿真验证.结果表明:该方法不仅在一定程度上消除了系统噪声,提高了图像信噪比,而且有效克服了焦平面非均匀性对盲元检测的影响;与"2s"原则和"3s"原则盲元检测方法相比,该方法误判和漏判现象明显减少,提高了盲元检测精度,是一种比较实用的盲元检测方法.
人工光源对波门形心跟踪影响的分析
杜石明, 吕相银, 张伟, 冯云松, 陈善静, 曾凯
2010, 32(10): 615-618. doi: 10.3969/j.issn.1001-8891.2010.10.015
摘要:
研究人工光源对红外成像跟踪的影响对保证跟踪稳定性具有重要的意义.文章以波门形心跟踪为例,详细介绍了波门形心跟踪算法的原理,在分析人工光源对形心跟踪的影响基础上,通过对不同光源照射参数时目标的形心跟踪效果进行了实验.结果表明:当光源照射参数不同时,目标的形心跟踪误差将不同,相同条件下,光照功率越大,光照时间越长,照射距离越近时,目标的形心误差越大,垂直照射比平行照射时的误差大.