留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析

冯丹青 郭欣达 拜晓锋 张琴 党小刚 张姝丽 杨书宁 李琦 韩坤

冯丹青, 郭欣达, 拜晓锋, 张琴, 党小刚, 张姝丽, 杨书宁, 李琦, 韩坤. 三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析[J]. 红外技术, 2023, 45(2): 188-194.
引用本文: 冯丹青, 郭欣达, 拜晓锋, 张琴, 党小刚, 张姝丽, 杨书宁, 李琦, 韩坤. 三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析[J]. 红外技术, 2023, 45(2): 188-194.
FENG Danqing, GUO Xinda, BAI Xiaofeng, ZHANG Qin, DANG Xiaogang, ZHANG Shuli, YANG Shuning, LI Qi, HAN Kun. Effect of Luminance Gain on Image Quality of Third Generation Low-Light-Level Image Intensifier[J]. Infrared Technology , 2023, 45(2): 188-194.
Citation: FENG Danqing, GUO Xinda, BAI Xiaofeng, ZHANG Qin, DANG Xiaogang, ZHANG Shuli, YANG Shuning, LI Qi, HAN Kun. Effect of Luminance Gain on Image Quality of Third Generation Low-Light-Level Image Intensifier[J]. Infrared Technology , 2023, 45(2): 188-194.

三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析

基金项目: 

微光夜视技术重点实验室基金 J20210104

详细信息
    作者简介:

    冯丹青(1994-),女,陕西人,硕士,工程师,主要从事微光器件性能测试评价和应用技术方面的研究。E-mail: fengdanqing94@163.com

  • 中图分类号: TN223

Effect of Luminance Gain on Image Quality of Third Generation Low-Light-Level Image Intensifier

  • 摘要: 为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响,提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析,以提高三代微光像增强器的成像质量。首先,在三代微光像增强器的理论基础上,论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后,通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力,建立像质评价系统并搭建实验装置。最后,通过实验结果表明,在无月夜天光照度条件下,当亮度增益取得最佳值时,输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由32 lp/mm提升至40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中,如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。
  • 图  1  微光夜视仪系统示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of low-light-level night vision system

    图  2  三代微光像增强器像质评价系统

    Figure  2.  Image quality evaluation system of the third generation low-light-level image intensifier

    图  3  微光像增强器亮度增益测量装置

    Figure  3.  Luminance gain measuring device for low-light image intensifier

    图  4  像质评价系统装置

    Figure  4.  Image quality evaluation system device

    图  5  三代微光像增强器亮度增益与信噪比的关系

    Figure  5.  The relationship between the luminance gain and SNR of the third generation low-light-level image intensifier

    图  6  亮度增益与信噪比随板压的变化情况

    Figure  6.  Variation of luminance gain and SNR with plate voltage

    图  7  不同亮度增益下的输出图像

    Figure  7.  Output image with different luminance gains

    图  8  输出图像C(G=38856)

    Figure  8.  Output image C(G=38856)

  • [1] 郭晖, 向世明, 田民强. 微光夜视技术发展动态评述[J]. 红外技术, 2013, 35(2): 63-68. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs201302003

    GUO Hui, XIANG Shiming, TIAN Minqiang. A review of development of low light level night vision technology[J]. Infrared Technology, 2013, 35(2): 63-68. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs201302003
    [2] 程宏昌, 石峰, 李周奎, 等. 微光夜视器件划代方法初探[J]. 应用光学, 2021, 42(6): 1092-1101. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYGX202106023.htm

    CHENG Hongchang, SHI Feng, LI Zhoukui, et al. Preliminary study on distinguishment method of low-level-light night vision devices[J]. Journal of Applied Optics, 2021, 42(6): 1092-1101. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYGX202106023.htm
    [3] 史继芳, 王生云, 孙宇楠, 等. 三代微光像增强器亮度增益测量装置[J]. 应用光学, 2011, 32(2): 300-302. doi:  10.3969/j.issn.1002-2082.2011.02.023

    SHI Jifang, WANG Shengyun, SUN Yunan, et al. Third generation of image intensifier brightness gain measurement device[J]. Journal of Applied Optics, 2011, 32(2): 300-302. doi:  10.3969/j.issn.1002-2082.2011.02.023
    [4] 刘秉琦, 周斌, 高稚允, 等. 像增强器增益对输出信噪比影响的分析[J]. 光学技术, 2005, 31(1): 120-121, 124. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJS200501035.htm

    LIU Bingqi, ZHOU Bin, GAO Zhiyun, et al. Analysis of the gain's effect on output signal to noise ratio of image intensifier[J]. Optical Technique, 2005, 31(1): 120-121, 124. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJS200501035.htm
    [5] 拜晓锋, 郭晖, 杨书宁, 等. 微光像增强器亮度增益测量及寿命预测[J]. 红外技术, 2019, 41(3): 203-207. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs201903001

    BAI Xiaofeng, GUO Hui, YANG Shuning, et al. Luminance gain measurement and life prediction of low-light-level image intensifier[J]. Infrared Technology, 2019, 41(3): 203-207. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs201903001
    [6] 石峰, 程宏昌, 贺英萍, 等. MCP输入电子能量与微光像增强器信噪比的关系[J]. 应用光学, 2008, 29(4): 562-564. doi:  10.3969/j.issn.1002-2082.2008.04.018

    SHI Feng, CHENG Hongchang, HE Yingping, et al. Optimization for signal to noise ratio of low light level image intensifier[J]. Journal of Applied Optics, 2008, 29(4): 562-564. doi:  10.3969/j.issn.1002-2082.2008.04.018
    [7] 王洪刚, 钱芸生, 王勇, 等. 微通道板电子输运特性的仿研[J]. 计算物理, 2013, 30(2): 221-228. doi:  10.3969/j.issn.1001-246X.2013.02.009

    WANG Honggang, QIAN Yunsheng, WANG Yong, et al. Simulation of electronic transport in micro-channel plate[J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2013, 30(2): 221-228. doi:  10.3969/j.issn.1001-246X.2013.02.009
    [8] 向世明, 倪国强. 光电子成像器件原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 2006.

    XIANG Shiming, NI Guoqiang. The Principle of Photoelectronic Imaging Devices[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2006.
    [9] 汪贵华. 光电子器件[M]. 北京: 国防工业出版社, 2008.

    WANG Guihua. The Photoelectronic Devices[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2008.
    [10] 周立伟. 关于微光像增强器的品质因数[J]. 红外与激光工程, 2004, 33(4): 331-337. doi:  10.3969/j.issn.1007-2276.2004.04.001

    ZHOU Liwei. On figure of merit of low light level image intensifiers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2004, 33(4): 331-337. doi:  10.3969/j.issn.1007-2276.2004.04.001
    [11] 赵静, 张益军, 常本康, 等. 高性能透射式GaAs光电阴极量子效率拟合与结构研究[J]. 物理学报, 2011, 60(10): 679-685. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201110106.htm

    ZHAO Jing, ZHANG Yijun, CHANG Benkang, et al. Research on quantum efficient fitting and structure of high performance transmission-mode Ga As photocathode[J]. Chinese Journal of Physics, 2011, 60(10): 679-685. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201110106.htm
    [12] 董伟, 董煜辉, 周玉鉴, 等. 像增强器通用规范: GJB 2000A-2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.

    DONG Wei, DONG Yuhui, ZHOU Yujian, et al. General Specification of Image Intensifier: GJB 2000A-2020[S]. Beijing: Standards Press of China, 2020.
    [13] 邱亚峰, 钱芸生, 常本康. 像增强器亮度增益和等效背景照度测试仪的研制[J]. 红外技术, 2003, 25(5): 76-79. doi:  10.3969/j.issn.1001-8891.2003.05.020

    QIU Yafeng, QIAN Yunsheng, CHANG Benkang. Research and development of luminance gain and equivalent background input test set for LLL image intensifier[J]. Infrared Technology, 2003, 25(5): 76-79. doi:  10.3969/j.issn.1001-8891.2003.05.020
    [14] 潘京生. 像增强器的迭代性能及其评价标准[J]. 红外技术, 2020, 42(6): 509-518. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs202006001

    PAN Jingsheng. Image intensifier upgraded performance and evaluation standard[J]. Infrared Technology, 2020, 42(6): 509-518. http://hwjs.nvir.cn/article/id/hwjs202006001
    [15] 拜晓锋, 尹雷, 胡文, 等. 像增强器亮度增益测试的重复性研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 495-498. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWYJ201302052.htm

    BAI Xiaofeng, YIN Lei, HU Wen, et al. Repetitive characteristic of image intensifier's luminance gain[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 495-498. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWYJ201302052.htm
  • 加载中
图(8)
计量
  • 文章访问数:  87
  • HTML全文浏览量:  52
  • PDF下载量:  56
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-24
  • 修回日期:  2022-06-21
  • 刊出日期:  2023-02-20

目录

    /

    返回文章
    返回