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2015年 第4期

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图像处理与仿真
基于非局部均值滤波与神经网络的红外焦平面阵列非均匀性校正算法
张菲菲, 王文龙, 马国锐, 谢伟, 陈王丽, 秦前清
2015, (4): 265-271.
摘要 PDF免费下载(19)
摘要:
深入剖析传统神经网络非均匀性校正方法收敛速度慢以及易产生“鬼影”现象的主要原因，在此基础上，提出一种基于非局部均值滤波和神经网络的红外焦平面阵列非均匀性校正算法。为了加快收敛速度并减少“鬼影”现象，在神经网络隐含层，利用具有全局寻优且能保持边缘的非局部均值滤波器代替传统的均值滤波器以估计具有更高置信度的真值影像；同时设计可变学习率来自适应地调整每个探测元的非均匀性校正参数的迭代更新过程，以进一步消除“鬼影”。采用两组分别受高空间频率和低空间频率非均匀性干扰的真实红外序列图像进行实验。实验结果表明：相较于目前已有的方法，本文方法不仅具有较快的收敛速度，而且较大程度上抑制了“鬼影”现象的发生。
基于离线双字典学习算法的图像超分辨率重建研究
周琳, 杨娜
2015, (4): 277-282.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
为了提高图像超分辨率重建的质量，采用离线双字典学习算法。首先图像块建立字典稀疏模型，确定字典中原子数量；然后使用基于离线字典学习对图像稀疏编码，同时把稀疏编码统一到一个框架中进行优化编码；接着对字典进行分解多个子字典，将图像块中像素点的列向量在子字典展开；最后双字典与超分辨率重构中不同分辨率的异构数据进行同构化，确定控制残差条件，给出了算法实现过程。实验仿真显示本文算法重建效果清楚，峰值信噪比最大，BIQI最小。
采用DCT稀疏表示与Dual-PCNN的图像融合算法
宋斌, 吴乐华, 唐晓杰, 玉强, 牟宇飞
2015, (4): 283-288.
摘要 PDF免费下载(8)
摘要:
针对已有图像融合方法会导致融合图像亮度不均匀，与原图像对比度不一致，不适合人眼视觉效果的缺点，提出将 DCT 稀疏表示与双通脉冲耦合神经网络相结合的压缩感知域图像融合算法。首先结合图像 DCT 稀疏表示的特点，设计射线采样矩阵；再对测量值采用基于测量值的信息熵加权平均融合；最后经过全变分优化算法对融合测量值重构得到融合图像。通过对多组不同类型传感器所获图像融合实验的主观视觉分析和客观评价表明，该算法所得的融合图像能从原始图像中获取更多有用信息，更好地保持原图像的边缘信息，从而获得更好的视觉效果。
多波段红外点目标的夜视成像差异分析
朱小红, 蔺素珍, 王栋娟
2015, (4): 289-295.
摘要 PDF免费下载(15)
摘要:
通过分析在夜视条件下短波红外、中波红外和长波红外点目标辐射成像机理，明确了多波段红外成像的影响因素，建立了短波红外、中波红外和长波红外图像点目标的形成模型，并对模型进行分析与仿真实验，揭示了多波段红外点目标夜视成像特性差异的形成机理，比较了多波段红外点目标成像的差异，并且通过实验图像的差异特征验证了这些成像特性差异的存在性，最后得出了多波段红外点目标图像的灰度值存在差异，大气传输影响存在差异以及夜光辐射影响存在差异的结论。
测量技术
第四届全国红外成像检测技术中医应用学习班招生通知
北京中医药大学基础医学院
2015, (4): 271-271.
摘要 PDF免费下载(7)
摘要:
尊敬的中医同行及医用红外研发人员：你们好！
　　随着国家中医药管理局对红外成像检测技术的推广，红外成像检测技术在中医临床、科研和教学中的应用不断拓展，越来越多中医同行关注并在临床中开始使用这一技术。为了提高红外成像技术使用者的临床及科研能力，北京中医药大学基础医学院李洪娟教授主办红外成像检测技术学习班，将聘请全国知名红外医学专家进行授课，介绍红外成像检测技术在医学领域（包括体质辨识、辅助辨证、大病预警、疼痛检测、针灸科研等）最新研究进展。本期学习班还邀请已经有红外医学检测临床经验的医生及科研人员分享其研究成果。学习结束时学习班学员经过考核合格者可获得中华中医药继续教育学分证书及北京中医药大学颁发的结业证证书。
红外热像校正技术的仿真研究及其实时应用--双阈值分割算法结合伪彩色变换
葛曼玲, 魏孟佳, 杨皓宇, 师鹏飞, 陈营, 付晓璇, 张吉昌, 陈玉民
2015, (4): 272-276.
摘要 PDF免费下载(9)
摘要:
近年来，红外热像可应用于变压器等电力设备的监测和过热点定位，受到现代电力行业的关注，但红外热像仪呈现的温度分布多为灰度图，不利于人眼观察和辨识，而且图像模糊，影响检测质量，因此，实现红外热图像彩色显示和校正是必要的。文章提出了一种图像增强的方法，即双阈值分割算法，经过算法的仿真实验后将其应用在红外热像仪采集的变压器灰度图的伪彩色变换中，并在DSP642＋FPGA组成的处理系统运行了这些算法。结果表明：伪彩色算法结合图像校正算法可较为精确地实现色彩变换，获得较好的视觉效果，可比原图显示更多的图像细节，解决了红外图像处理中细节不清楚的问题。
硅基MEMS红外光源光谱特性测试研究
孙玉虹, 曹嘉峰, 王成, 陈晓勇, 孔龄婕, 丑修建, 孙立宁
2015, (4): 347-350.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
硅基 MEMS 红外光源作为红外应用系统的核心部件，其光学辐射特性直接影响着整个红外装置的性能，然而，国内外对于硅基 MEMS 红外光源的辐射特性尤其是辐射光谱特性未见详细报道，因此，为确定硅基MEMS红外光源的辐射光谱分布，对MEMS红外光源光谱特性进行准确测试是非常必要的。实验采用OL（Optronic Laboratories）系列光谱测量系统对MEMS红外光源进行光谱特性测试，相对辐射光谱测试结果显示该光源的红外光谱波段主要分布在3～5mm，中心波长在3.6mm处，其大气透过率接近90%，具有很好的大气透射度。
昆明物理研究所2015年研究生招生简章
2015, (4): 351-351.
摘要 PDF免费下载(5)
摘要:
昆明物理研究所始建于1958年，是国内最早从事红外科学与技术研究的高新技术研究所之一，隶属于中国兵器工业集团公司。所区本部占地156亩，位于昆明市五华区，光电子产业基地占地250亩，位于昆明市经济技术开发区，两区建筑面积12万平方米，资产总额10亿余元。现有在职员工千余人，围绕红外热成像技术的发展，主要研究开发与生产领域包括红外探测器材料、红外探测器、杜瓦瓶、微型制冷、红外特种加工工艺、电子信号处理、光学系统、热成像系统以及相关的红外测试与检测技术。
系统与设计▲红外系统中渐晕效应的模拟方法研究……………………………史浩然,沈同圣,李召龙,娄树理(296)
红外系统中渐晕效应的模拟方法研究
史浩然, 沈同圣, 李召龙, 娄树理
2015, (4): 296-299.
摘要 PDF免费下载(15)
摘要:
渐晕是红外光学系统中普遍存在的现象，导致最后产生的红外图像存在不应有的亮暗失真情况。对渐晕产生的原因进行了分析，实际系统中不仅有几何渐晕还有透镜造成的渐晕，这两者共同影响图像质量。根据渐晕产生的原因，基于图像像素处理法和光线追迹法建立渐晕效应的数学模型，得到仿真图像并对仿真结果进行分析。理论和实验结果表明文中建立的模型更加完善，有利于红外传感器总体系统的仿真。
基于ZEMAX的气体光学吸收池的设计与优化
徐金凤, 张玉钧, 何莹, 尤坤, 高彦伟
2015, (4): 300-304.
摘要 PDF免费下载(14)
摘要:
基于光谱吸收法的瓦斯实时监测系统的核心器件是开放式光学吸收池，根据矩阵传输理论和q参数的ABCD法则，设计了由2个相对的C-Lens组成的光学吸收池结构，并在ZEMAX的物理光学模式下实现仿真与优化。由理论分析得到结构的初步参数并在ZEMAX中进行优化，并使用合适的优化操作数对像差进行校正，经过逐步优化得到工作距离为100.39 mm的吸收池结构参数。高斯光束从一端光纤输出的束腰半经为5.2?m，经C-Lens聚焦和准直后，耦合到另一端光纤的束腰半经为5.48?m，该光学吸收池对甲烷近红外激光的耦合效率达到92%。通过实验验证了该光学吸收池的稳定性和高耦合效率，适用于甲烷气体的开放式光学气体传感和在线监测。
带对准光路的激光细胞穿孔显微物镜设计
黄幼萍, 林峰
2015, (4): 305-310.
摘要 PDF免费下载(10)
摘要:
针对近红外光谱可对活体组织进行无损伤穿孔，并解决在穿孔中需要重新对焦的问题，通过Zemax软件对7片式前置光阑显微物镜结构在0.48～1.48mm波长范围内进行了宽光谱消色差的优化设计。设计实现了像距为无限远的多光谱共焦成像，其放大倍率为40，数值孔径0.5，最大焦面漂移量仅为27mm，可见光波段在空间频率为350 lp/mm时，0.7视场的MTF＞0.5，具有较高的分辨力。并且在波长1480 nm处，MTF值接近衍射极限，具有较高的能量，满足细胞穿孔的要求。文中还给出了实验结果，并预测其应用前景。
高温背景下热像仪噪声等效温差测试与分析
赖富文, 张志杰, 周汉昌, 雷铁新
2015, (4): 311-314.
摘要 PDF免费下载(13)
摘要:
阐述了噪声等效温差、传递函数等相关概念，提出了高温背景下红外热像仪的噪声等效温差具体测试方法和实施过程；采用黑体炉，在背景温度825℃下对MCS640型红外热像仪的时间和空间噪声等效温差进行了测试和分析；结果表明，空间NETD为该型热像仪的主要影响。
材料与器件
N2对碲镉汞干法刻蚀诱导损伤的影响
龚晓丹, 韩福忠
2015, (4): 315-321,322.
摘要 PDF免费下载(12)
摘要:
报道了碲镉汞（HgCdTe）干法刻蚀诱导损伤的相关研究。由于干法刻蚀过程中，刻蚀剂主要采用CH4/H2，其裂解产生的H容易扩散到材料内部引起材料的电学性质发生改变，从而产生刻蚀诱导损伤。通过在刻蚀剂中引入一定量的N2，可以抑制H对材料电学性质的改变作用。
原位氧化硅钝化层对氧化钒薄膜光电特性的影响
孔令德, 方辉, 魏虹, 刘礼, 周润生, 铁筱滢, 杨文运, 姬荣斌
2015, (4): 319-322.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
氧化硅（SiOx）原位钝化层对氧化钒（VOx）薄膜电学特性的影响分析旨在改善像元微桥结构的光学吸收特性，提高热敏VOx薄膜层的方阻和电阻温度系数（TCR）稳定性。采用离子束溅射沉积50nm VOx薄膜后，紧接着沉积30nm SiOx钝化层。通过原位残余气体分析仪（RGA）和衬底温度控制，调节氧化钒薄膜中的氧含量，分析了VOx单层膜、SiOx/VOx双层膜的电学特性随工艺温度的变化规律，原位残余气体分析仪（RGA）和150℃加温工艺提高了VOx热敏层薄膜的方阻和电阻温度系数稳定性。
CdZnTe衬底沉积相成分分析
张鹏举, 孔金丞, 胡赞东, 赵俊, 赵增林, 万锐敏, 王羽, 王京云, 姬荣斌
2015, (4): 323-326.
摘要 PDF免费下载(16)
摘要:
采用扫描电子显微镜技术对CdZnTe单晶片中的沉积相进行成分分析研究，结果表明通过红外显微系统观察到的CdZnTe晶片中常见的“放射状”沉积相和“链状”沉积相Cd含量富集，确认为Cd沉积相；另外，扫描电镜能谱仪对沉积相颗粒分析表明，CdZnTe晶体中的杂质元素易在Cd沉积相中富集。
微光技术
微通道板的离子反馈对像增强器性能升级的影响分析及改进途径探究
潘京生, 邵爱飞, 孙建宁, 苏德坦, 陆强
2015, (4): 327-332.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
通过引入像增强器噪声因子的概念，对几种典型的像增强器的有效量子效率进行了评比，分析了MCP工作状态下由倍增电子引发的离子反馈对像增强器的影响，说明了无论是砷化镓光阴极像增强器，还是多碱光阴极像增强器，要实现面向四代像增强器品质因数的性能升级，实现低离子反馈低噪声因子MCP都具有同等的必要性和重要性。而通过对MCP玻璃成份的优化改进，结合对MCP基体玻璃的晶化处理，达到对MCP基体的微结构改性，抑制产生离子反馈的有害物种在MCP通道内壁表面的形成，是实现低离子反馈MCP的有效技术途径。
像管电子光学系统线扩散函数的计算的改进
郭建, 丁晟
2015, (4): 333-336.
摘要 PDF免费下载(10)
摘要:
在各种评价像管成像质量的方法中，调制传递函数是一种重要的评价方法。针对原有静电像管电子光学系统设计软件中子午线扩散函数计算的不足及其对调制传递函数的影响，对子午线扩散函数的数值计算方法进行改进。对多种典型像管的数值仿真结果表明，改进后的程序计算的子午线扩散函数更符合实际情况。
制导与对抗
基于CFD方法的红外烟幕干扰性能研究
徐路程, 肖凯涛
2015, (4): 337-341.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
采用计算流体力学方法对一平坦开阔地域的风场进行数值模拟，运用离散相模型对红外烟幕在该区域的扩散进行计算，得到了红外烟幕质量浓度的三维空间分布，并由Lambert-Beer定律计算出红外烟幕在跨风方向上的有效遮蔽区域，研究了风速对于红外烟幕遮蔽区域的影响规律。
巡飞攻击导弹红外成像导引头随机振动响应分析
袁名松, 冯建伟, 黄云, 顾道琴, 潘顺臣
2015, (4): 342-346.
摘要 PDF免费下载(11)
摘要:
以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象，依据弹性力学基本原理，对系统结构模态及随机振动响应进行了理论分析并求解。建立了导引头有限元分析模型，利用ANSYS Workbench有限元分析软件，对导引头进行了模态分析、随机振动响应分析，计算出了导引头前六阶固有频率及振型，并在此基础上对导引头进行了随机振动响应分析，在探测器和电子舱结构中各取一节点作为检测点，分析2点在给定随机激励下的加速度响应，并对导引头进行了应力分析。计算结果表明，导引头固有频率设计合理，加速度响应能满足使用要求。

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