红外预警卫星空间虚警源辐射特性分析

针对红外预警卫星的虚警问题,研究了地球同步轨道红外预警卫星的空间辐射环境。在计算卫星探测谱段内的地球背景辐射特性并将其作为衡量基准的基础上,分析了空间环境中可能造成红外预警卫星虚警的辐射源,并对各种空间辐射源在红外预警卫星短波探测谱段2.63~2.83 m和中波探测谱段4.18~4.50 m的辐射特性进行了数值计算。结果表明:太阳直接辐射对卫星探测器的辐照度远大于卫星的背景辐射强度,应采取规避措施;红外预警卫星的主要虚警源为月球辐射和近地轨道航天器辐射;月球辐射的影响主要来自镜头的聚焦作用;近地轨道航天器辐射的影响发生在红外预警卫星的中波探测谱段,研究结果可为研究相应的背景抑制及虚警源识别技术提供参考。     

军用目标红外辐射特征研究进展

随着红外探测和精确制导技术的发展,红外隐身成为提高军用目标生存力和战斗力的关键技术之一,红外辐射特征研究作为一种基础研究在红外隐身技术中占有重要作用。阐述了红外辐射特征研究在红外隐身技术中的重要意义以及研究方法,探讨了其主要研究内容,介绍和分析了国内外在红外辐射特征上的研究现状。在此基础上,展望了未来红外辐射特征研究的发展趋势。     

红外辐射与物质作用热过程的研究

从原子与分子物理学的概念出发,讨论了红外辐射与物质作用的热过程。认为:单一频率的选择性加热,无助于干燥过程,而且会阻碍这种过程的进行,只有向所有的模式提供能量,才能实现热效应作用。而对固化、聚合、缩合作用等,选择特征频率提供能量是有效的。     

海空复杂背景下弱点目标红外辐射特征研究

文中从红外警戒系统的实际需要出发,针对海空复杂背景下迎头观察的导弹和飞机建立了红外辐射特征的简化模型,对典型目标的红外辐射特征值进行了理论计算,并对背景辐射对目标辐射的影响进行了分析。     

卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验研究

准确、多谱段、多角度的卫星目标红外辐射特性数据对于识别卫星类型、功能、关键单机（如太阳翼、天线等）等特征以及监测卫星在轨工作状态具有重要意义。目前,受限于测量手段和标校水平,实测获得的红外特性数据一般只包含少数像元,缺乏卫星在轨高分辨率红外成像数据。利用卫星研制阶段开展真空热试验的机会,可以开展卫星在轨红外辐射特性数据地面模拟高质量测量。传统方式是将热像仪置于环境模拟容器外,经由安装于容器上的光学窗口测量容器内目标的红外特性。此时容器上的光学窗口会将容器外自然环境的红外背景和热像仪工作期间自身的红外辐射反射回热像仪,即光学窗口上会出现明显的环境背景及热像仪的“鬼影”。通过对红外热像仪进行真空低温环境适应性设计,将红外热像仪放置在环境模拟容器内进行测量,消除传统方式由于在环模容器外测量而在光学窗口表面引入的“鬼影”误差影响,大幅提高红外辐射特性数据的准确度。标定试验中,热像仪在真空低温环境下的温度测量误差小于±3 ℃,模拟测量试验表明,设计的卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验方法可以获得清晰准确的星表红外特性数据,用于区分不同功能区域。     

背景辐射下的无人机红外辐射特征仿真研究

背景辐射特征是目标红外辐射的重要组成部分.以典型隐身无人机为对象,分析了背景对目标红外辐射的影响机理,建立了目标红外辐射的数学模型,计算了目标在背景辐射下的红外辐射特征,并分析了背景辐射对目标红外辐射特征的影响.该研究结果将为飞行器红外探测以及红外隐身设计提供参考.     

卫星太阳电池帆板的红外辐射分析

空间目标的红外辐射特性是空间目标探测、识别的重要研究方向。针对空间卫星太阳电池帆板,采用内节点区域离散法和附加源项法建立了温度场计算模型,以漫发射和漫反射理论为基础,建立了电池帆板表面波段红外辐射的计算模型。以一真实空间太阳电池帆板的设计参数和运行参数为已知条件,数值求解了电池帆板的温度场分布和3～5μm、8～14μm波段的红外辐射出射度。     

基于表面设计的红外辐射特征控制技术

红外辐射特征控制是红外伪装技术的孔组合来选择及控制其发射率的方法.通过一个具体实例计算验证了这种技术的实用价值,并探讨了其在红外伪装中多种实际应用方式及自适应红外伪装系统的实现方法.最后给出了此技术今后的发展和改进的方向.     

真实自然地表的红外辐射特性研究

采用特定算法从全球遥感卫星数据库中提取局部地区自然地表的高度信息和地表覆盖类型,结合地表几何结构生成技术和地面红外辐射理论模型,充分利用先验知识研究了国内的喀什、嫩江和衢州三地的地表组分温度及其红外辐射特征。给出的方案为地表组分温度的反演提供了参考依据,同时也大大提高了遥感信息的利用率。     

红外热粒子探测新技术

本文描述了确定半导体器件表面粒子污染的红外热粒子探测新技术;提出了在真空中和空气中加热和探测粒子的方法;分析了低温红外光纤辐射器的最小可分辨温差;给出了可行性实验结果。     

卫星影像在热红外场景仿真中的应用

针对早期热红外场景模拟基于机载热像仪图像或随机产生场景的情况,提出针对高分辨率卫星图像进行热红外场景模拟的方法。基于高分辨率卫星图像,采用ISODATA法进行非监督分类,得到土地分类专题图,通过地物光谱数据库获得场景地物温度及发射率,以及大气辐射传输软件MODTRAN对其进行大气修正,从而获得地面场景辐亮度图像。场景仿真结果表明：利用高分辨率卫星图像进行热红外场景模拟是一种全新而有益的尝试,对伪装效果检验等相关研究工作具有一定的参考价值。     

催化裂化装置的红外热象检测

着重介绍了3个炼油厂5套催化裂化装置的红外热象检测的结果,通过对这些结果的分析对比,诊断出各催化两器装置内衬里的状况、故障部位及故障的程度,从而为维修决策提供参考依据。     

航空红外扫描成像识别碳酸盐岩石的方法研究

本文主要叙述了用DS-1260多光谱扫描仪夜间获取的热图数据(8～14μm),经计算机图像增强处理,区分出未蚀变的白云岩、硅化白云岩以及灰岩。并对这几种岩石的热惯量的几个参数进行了测定,计算出它们的热惯量值,用热惯量这一物理性质和岩石辐射温度测量的结果,结合化学分析,来解释这几种碳酸盐岩石的成像机理。结果表明,白云岩比灰岩的热惯量高,在夜间辐射温度也比较高,所以在热图像上白云岩呈现暖色调(亮色调),灰岩呈稍冷色调(暗色调)。几种碳酸盐岩石中,二氧化硅含量高者,其热惯量值偏低,这是二氧化硅吸收红外的缘故。这对用红外遥感识别有关蚀变带,圈定成矿远景区的应用,是很有意义的。     

红外图像目标特征提取方法

针对实际红外空中图像中目标的大小,方向等发生变化等情况,基于奇异值分解的特征向量稳定性不好。为解决这一技术难题,提出了基于尺度奇异值变换的红外图像目标特征提取方法。该方法是一种基于尺度变换的矩阵方法。同类目标图像样本经过上述变换后所得到的矩阵都具有相似的能量,用文中提出的矩阵表示方法对红外图像进行描述后,对其应的奇异值进行特征提取,克服了对原始图像的矩阵进行奇异值提时存在的缺点,实验表明该方法提取目标矩阵的奇异值特征向量具有较好的稳定性,对图像的平移,旋转和比例变化具有良好的不变性,是一种实用的特征提取方法。     

红外目标与诱饵辨识的仿真研究(二)运动特征分析

研究了红外目标与诱饵在扩展源阶段成像特性上的差异。提出了依据目标和诱饵在整体运动模式上的差异进行辨识的方法,并依据图像序列中目标整体形状特征的变化来定性推断加速度,旋转,翻滚等目标整体运动特性,作为识别目标与诱饵的特征,最后给出了仿真试验结果。     

卫星的表面温度与红外辐射特性

建立了卫星温度场与红外辐射特性的理论计算模型.首先利用有限元法求解瞬态热平衡方程,得到了卫星的温度场分布,然后根据卫星的表面温度分布,在3～6μm和6～16μm波段计算了卫星的红外辐射出射度,并对其变化规律及影响因素进行了详细的分析.最后将卫星视为空间点目标,计算比较了卫星处于日照区和地影区时两个波段的红外辐射强度空间分布.该研究结果对于空间目标的红外探测与识别具有参考价值.     

基于尺度奇异值变换的红外图像目标特征提取方法研究

对实际空中红外图像目标的大小、方向等变化的情况,基于奇异值分解变换的特征向量稳定性不好。为解决这一技术难题,文中提出了基于尺度奇异值变换的红外图像目标特征提取方法,实验表明该方法提取的目标矩阵的奇异值特征向量具有较好的稳定性,对图像的平移、旋转和比例变化具有良好的不变性,是一种实用的特征提取方法。     

Fusion of Infrared and Visible Images Based on Infrared Object Extraction

The ideal fused results of infrared and visible images, should contain the important infrared objects, and preserve the visible textural detail information as much as possible. The fused images are more consistent with human visual perception effect. For this purpose, a novel infrared and visible image fusion framework is proposed. Under the guidance of the model, the source images are decomposed into large-scale edge, small-scale textural detail and coarse-scale base level information. Among which, the large-scale edge information contains the main infrared features, on this basis, the infrared image is further segmented into the object, transition and background regions by OTSU multi-threshold segmentation algorithm. In the end, the fused weights for the decomposed sub-information are determined by the segmented results, so that, the infrared object information can be effectively injected into the fused image, and the important visible textural detail information can be preserved as much as possible in the fused image. Experimental results show that, the proposed method can not only highlight the infrared objects, but also preserve the visual information in the visible image as much as possible. The fused results are superior to the commonly used representative fusion methods, both in subjective perception and objective evaluation.     

基于改进纹理特征的红外目标跟踪算法

针对红外图像背景复杂、杂波干扰严重、相似目标混淆导致的目标跟踪丢失问题,本文提出了一种改进的低维度纹理特征OCS-LBP(Oriented Center Symmetric Local Binary Patterns,即方向中心对称的局部二值模式)。首先,利用此特征可以高效地获取目标图像中每个像素块的梯度方向和幅值信息,提高了跟踪过程的鲁棒性;其次,利用核相关滤波算法结合提取的OCS-LBP特征对目标图像区域进行模型训练;最后,根据训练好的模型检测下一帧图像中目标的具体位置。本文在10组红外视频序列上进行了测试,实验结果表明,本文算法的精确度和成功率相比于第二名算法分别获得了2.9%和9.9%的提升,同时在实验设备上算法的平均跟踪速度相比于第二名算法提升了14.15 frame/s。从实验结果可以看出本文提出的算法在红外目标跟踪上表现出较好的鲁棒性、准确性和实时性,具有一定的研究和实用价值。