基于硫化铅探测器的信号检测电路设计

在靶场测试中,炸点时刻的探测对导弹引信的设计具有重要意义。弹丸炸点红外信号检测电路将炸点时刻信号传送给后续电路进行处理,最终得到炸点时间参数,为导弹的引信设计、制造以及改良均提供了必要条件。硫化铅探测器的信号检测电路经合理设计,将检测电路分为两部分分别进行设计,首先为硫化铅探测器设计了合适的前置放大电路,实现与硫化铅探测器的阻抗匹配,其次通过选择合适的高精密仪表运放设计主放大电路,实现高倍数的电压放大,同时达到有效抑制干扰信号和噪声的目的。最终通过实验,电路实现了对炸点的信号的捕捉并具备较好的信噪比。     

阵列式近红外目标模拟器的设计与实现

为了能够实现逼真的红外仿真环境,设计了一套红外成像仿真系统。该系统通过对红外发光二极管的特性研究,利用脉动光提高其发射距离,借助适当的光学装置,实现小功率发光器件模拟红外目标的功能。该系统可用于红外目标仿真,对红外成像系统的性能做出整体评价;也可以对不同红外成像系统的性能进行比较分析。通过对某型导弹动态测试,表明了该系统方案的可行性、实用性。     

基于Multisim的双支路红外探测器设计

为了实现导弹对目标的准确追击,时于导弹引信设计了双支路红外探测器,分析了双支路红外探测原理、探测器结构及作用过程.采用Muldsim仿真软件对双支路红外探测器进行电路设计、性能测试及改进完善电路,实现探测器的优化设计.     

瞬态红外激光光谱装置

建立了一套同微机联接的研究活泼中间体结构和动力学的瞬态红外激光光谱装置。由紫外解离光源、红外探测光源、红外光谱信号探测和数据处理系统组成。该装置的时间分辨率为50ns,可检测到10~(-5)相对吸收变化。     

红外探测器件在低温背景下的探测率测试

建立了红外探测器件低温背景探测率测试系统,实验研究了红外探测器件在低温背景下的探测特性,用于支持红外探测低温光学系统的合理设计.首先,介绍并分析了红外探测系统的噪声和响应特性,建立了低温光学系统设计与红外探测器件在低温背景下探测性能之间的关系;在热真空环境下搭建了基于变温面源黑体的低温背景探测率测试系统.然后,针对某红外器件在低温背景下的探测率进行了实验测量.最后,通过计算得到了低温背景下极限积分时间及探测特性相对于常温背景下的一般变化规律.实验结果表明:低温背景下极限积分时间及探测率均比常温背景下提高近20倍,提出的测试技术可为低温光学系统的指标设计提供依据与参考.     

直通道红外探测智能导盲器设计

针对盲人在直通道内的避障问题,介绍一种基于人机交互技术的红外探测智能导盲器的设计思路,即以GP2Y3A003K0F为红外测距传感器进行障碍物探测,并通过微处理器MC9S12XS128对探测的结果进行智能判断和处理,通过语音提示实现人性化的遇障语音提示以及蜂鸣器报警提示,协助盲人准确绕过直通道内设置的障碍物。该导盲器可检测的有效距离为0.5-2.2米,布局和外形设计为深层次开发和运用助盲、导盲装置奠定基础。     

IRP-9400型红外方位探测系统实验装置的研制

介绍了应科研教学需要而研制的一种多功能红外方位探测系统实验装置。该实验装置是用于演示和模拟红外方位探测技术方法基本原理与特性的实验仪器，它采用了仪器化外形设计和积木式光机结构。该装置由靶目标装置、光学系统、各类调制盘、红外探测器和信号处理系统五部分组成，可根据不同的实验目的，通过更换各种类型的调制扫描部件以及更换不同的调制盘图案进行各类红外跟踪系统中位标器的方位探测方法实验。该装置的光学系统采用了可变焦的物镜设计以及可调焦场镜设计，调节物镜与杨镇焦距可改变光机系统的性能参数。该仪器不仅在科研预研时作为一种有效的模拟实验、调整参数的实验参考工具，还可作为一种灵活、多功能的教学实验仪器。由于该仪器光学系统以及探测器均采用近红外元件以替代昂贵的红外元件，因此该仪器具有灵敏度高，且造价低廉的特点。     

一种红外场景仿真系统工作状态寻优方法

红外场景仿真系统的成像质量关系着仿真实验的质量。对红外场景生成装置的主要技术指标进行测评,主要包括时间特性、空间分辨率、空间均匀性、几何畸变等,这些指标可以全面反映仿真系统的技术性能。为了在实际应用过程中迅速、简洁地确定仿真系统的最佳工作状态,提出了一种客观评价算法,通过采用标准红外成像设备对仿真系统进行探测成像,与场景生成器所仿真的实物场景进行对比,实现对场景仿真系统的定性评价和标定。实际应用表明,该方法便于每次使用之前进行系统标定,可以快速、便捷确定仿真系统的最优工作状态。     

红外成像测温技术在变电站设备中的应用

随着科技的不断发展,红外成像测温技术得到优化,推动电网维护管理工作改进,本文通过具有较高的精确度、探测距离较远、温度分辨率较高等三个方面对红外成像测温技术的特点进行了总结,并从电流致热、电压致热、综合致热,三个方面对变电站设备发热成因进行了讨论,又从同类对比法、表面温度判断法、绝对温度报警法三个方面对红外成像测温技术在变电站设备中的应用进行了分析。     

浅谈红外成像探测装置跟踪控制回路设计

主要研究红外成像探测装置跟踪控制回路的设计，并对控制系统在不同输入状态下进行仿真分析，以期取得最优设计方案。     

基于梯度图的快速POCS超分辨率复原算法研究

随着红外成像相关产业的兴起,红外成像技术具有的隐蔽性好、探测范围广、定位精度高、穿透距离远,以及轻质小巧、低耗可靠等优点备受青睐,已成为当前智能化光电探测发展的主流方向。然而,红外弱小目标的图像细节特征少、信噪比低等特点成为红外图像应用的瓶颈,如何提高红外弱小目标成像效果成为目前的研究热点。POCS算法是目前超分辨率复原中应用非常广泛的一种复原算法,但是该算法运算量大,处理时间较长,同时对图像的边缘细节保留能力较差。针对POCS超分辨率复原算法迭代时间较长,无法满足光电探测系统实时性的问题,提出了基于梯度图的快速POCS超分辨率复原算法(GPOCS)。该算法根据图像的梯度分布对图像中的像素点进行分类,采用不同的迭代系数进行计算。改进算法能够较好的保留边缘信息并抑制噪声,进而在保证超分辨率复原性能的基础上大大缩短了运算时间。实验结果表明:GPOCS算法复原结果在背景处噪声得到一定的抑制,整体复原能力优于传统的POCS复原方法。该算法能够有效地保留边缘细节,同时处理时间小于传统的POCS复原方法,减少了1个数量级已经是接近实时。GPOCS算法能够自适应的选取迭代步长,较好的保留边缘信息并抑制噪声,进而在保证超分辨率复原性能的基础上大大缩短了运算时间,虽然不能满足实时性的要求,但是也已经是接近实时。     

点源目标模拟器研制

某型空空导弹采用新的跟踪技术,对模拟目标的运动特性要求较高,必须针对性地研制相应的目标模拟装置。介绍了一种点源目标模拟器的组成及其系统设计方案,即它是由光学系统、涡轮机构、机械模块和控制模块组成。经实际应用,效果良好,为考察导引头的工作状态提供了一种简便的工具。     

基于红外差分吸收法的瓦斯浓度检测研究

针对我国当前煤矿瓦斯检测中存在的测量精度低、仪器寿命短等问题,提出了基于红外差分吸收法的煤矿瓦斯浓度检测方法.通过实验证明,该方法可以准确地测量出煤矿瓦斯浓度,而且由于光源采用了发光二极管,故使得仪器寿命大幅延长.     

Design and modeling of non-linear infrared transducer for measuring methane using cross-correlation method

Aiming to solve the drawbacks of traditional methane transducers such as narrow detecting range, poor stability, long response time, a novel methane transducer based on the principle of non-dispersive infrared absorption (NDIR) is designed. The operating principle of the NDIR and the components of the infrared transducer for measuring methane are introduced in this paper. In addition, the method of detecting the weak signal from Infrared detector based on cross correlation is proposed. The algorithms for calculation, calibration and compensation of the target methane concentration are also presented by applying the non-linear curve fitting to data point methodology for the Infrared methane transducer. The experimental results show that the accuracy, repeatability and stability of the concentration measured by the infrared methane transducer satisfy the requirements of coal mine safety management.     

气体泄漏检测新方法的研究进展

作为保证产品质量和安全性能的重要手段之一,工业设备对气密性的检测要求越来越高。针对泄漏检测的三个方面,即泄漏判断、泄漏定位和漏率定量,该文阐述国内外气体泄漏检测方法发展历史和发展现状,并对利用超声波和红外进行泄漏检测这两种近年兴起的新技术的发展状况进行了概括性的阐述。     

基于BISS0001的智能冲水器控制系统设计

提出了基于热释电红外处理芯片BISS0001设计的智能冲水器控制系统,重点对冲水器的红外检测和处理的工作原理进行了介绍和分析,然后通过控制电磁阀电路实现智能冲水。该设计充分利用BISS0001的性能,能够根据不同环境及时调节感应距离和定时冲水时间及感应触发方式,具有较高的可靠性和性价比。     

空基红外系统作用距离建模及应用分析

针对现有红外系统作用距离模型影响因素考虑较少、难以准确评估系统探测能力及目标红外隐身效果的问题,开展空基红外系统作用距离建模及应用案例分析。分析典型红外系统作用距离的影响因素,定义大气光谱透过率与作用距离的隐函数,基于大气垂直高度层上温度差异明晰光谱辐射强度分布模型,考虑目标红外光谱辐射线型特征推导大气透过率加权修正系数,进而构建了综合目标光谱辐射特性、大气温度和红外系统高度等多种因素的空基红外系统对点目标作用距离模型。基于该模型,对不同类型空基红外系统的探测能力及不同类型目标的红外隐身性能进行了比较和分析。结果表明,对于导弹、飞机类目标,采用大口径、长波段系统设计有利于提升空基红外系统对目标迎头方向探测能力,大口径中波红外系统对目标尾后方向探测能力更强;小尺寸、低表面发射率、低速飞行目标的红外隐身及突防能力更好,目标在平流层飞行时隐身性能要优于对流层和中间层飞行目标。     

基于低秩三分解的红外图像杂波抑制

针对红外图像中对比度较低、目标信号较弱且受背景噪声杂波干扰较大的特点,结合信号的稀疏表示理论提出了一种基于低秩三分解模型的红外图像背景杂波抑制算法。首先,分别对红外图像中目标、背景和噪声3种成份进行建模描述,得到低秩三分解模型。然后,采用二维高斯模型构造红外小目标超完备字典,利用所提出的低秩三分解模型将分块重置的图像数据矩阵分解为背景、噪声和目标3种成份。最后,对于目标分量进行阈值处理从而得到突出红外小目标的重构图像,实现杂波抑制。在3种不同情况下的实验结果表明:本文算法能够使红外图像局部信噪比提高2倍以上;与其他经典算法相比,抑制因子至少提高15%。得到的结果表明,所提算法能够有效抑制杂波,在提高红外图像信噪比的同时,对不同噪声干扰也具有较强的鲁棒性。     

宽动态范围红外测量系统的快速非均匀性校正

宽动态范围的红外辐射特性测量系统往往预设多个积分时间档位,并对每个积分时间逐一进行非均匀性校正。本文研究了不同积分时间下非均匀性校正系数有的差异问题,基于黑体定标法和积分时间法提出了新的非均匀性校正方法。该方法只需要得到两个积分时间和两个定标温度点即可得到全动态范围所有积分时间下的非线性校正系数,可在保证校正精度的同时减少辐射源温度点,降低校正时间。使用某Φ400mm口径的地基红外辐射特性测量系统对该方法进行了验证。结果表明,采用本文方法后图像的非均匀性由3.78%减小到0.24%。由4ms下的校正数据可知,得到的校正结果接近直接用该积分时间进行校正的精度。提出的方法简化了所需设备,降低了校正时间,具有实时性强、精度高等特点,适用于外场测量。