基于焦平面探测器的红外相机成像模型和静态传函测试方法研究

建立了基于焦平面探测器的红外成像系统成像的空间域和频率域模型;并分析指出,由于背景辐射的存在和红外探测器明显的响应非均匀性,只有系统经过良好的辐射校正,方能使其成像过程符合线性和空间不变性条件,使得相机可以采用传递函数来评价其几何成像性能。提出了针对基于焦平面探测器的红外成像系统的传函测试方法,能够有效地处理背景辐射的影响而且不受系统不均匀性的影响,试验和应用实践显示了该方法的有效性。     

第三代红外系统所需的探测器

红外成像系统是利用热红外辐射来产生被观察场景的红外辐射图的。这种红外成像系统常常被称作前视红外系统。在现代战场上,红外成像系统有着各种各样的用途,例如,它们可以用于地面、航空及航天监视系统;武器夜间瞄准具;飞机导航、领航系统以及夜间火力控制系统等。     

烟幕对红外制导武器的干扰研究

烟幕是对抗红外制导武器的有效手段,分析了红外成像系统的组成及工作原理,论述了对抗红外成像系统的干扰机理及烟幕对红外成像制导的干扰原理,并详细论述了烟幕对成像系统的视频信号处理、跟踪处理器以及红外成像系统的信噪比的影响,得出了其作用机理,为烟幕在光电对抗中的应用提供了一定的理论基础.     

稀疏激光雷达与可见光/红外成像系统的标定方法

激光雷达与成像系统之间的位姿标定是激光点云与图像像素进行融合的前提。目前主流的离线标定方法中,普通棋盘格标定板用于64线及以上的激光雷达时效果较好,而用于16线激光雷达时由于其数据稀疏而导致误差较大。而且,涉及红外成像系统的标定时,需要特制的棋盘格来获得发射率差异。本文针对稀疏激光雷达点云数据较少的问题,研究了可以同时标定激光雷达与可见光、红外成像系统的方法,设计了菱形九孔标定板,并提出几何约束损失函数来优化特征点的坐标。最后,分别使用红外和可见光成像系统与16线激光雷达进行标定,实验结果表明,平均重投影误差均在3个像素之内,取得了较好的效果。本文方法还能用于稀疏激光雷达与可见光-红外多波段成像系统的标定。     

红外显微热成像系统研究及应用

红外显微热成像系统基于红外热成像、红外图像处理和光学显微技术,能够分析微小物体或局部细节的温度变化,具有无损检测、灵敏度高等优点。对红外显微热成像系统的研究背景进行了概括,介绍了它的基本原理和系统组成,总结了红外显微热成像系统的研究现状及其在微电子器件检测、医学诊断、科学实验研究等方面的应用进展,对其存在的问题进行了分析,并且展望了红外显微热成像系统的未来发展趋势。     

基于波前编码的无热化红外成像技术综述（特邀）

波前编码红外成像技术是一种结合光学编码和数字解码两步成像的计算光学成像技术。波前编码无热化红外成像系统通过在红外光学系统的光阑附近增加特殊面形的光学相位板,对场景红外辐射进行编码调制,使得在宽的环境温度范围内红外焦平面探测器输出的中间编码图像具有高度一致性,再对中间编码图像进行数字解码得到清晰红外图像。近年来,国内外学者开展了大量波前编码无热化红外成像技术的理论分析和原理验证,表明其无热化特性的有效性。文中结合作者近年来的研究工作,主要介绍波前编码无热化红外成像技术的研究背景、基本原理、关键技术、国内外典型的设计方案和原理样机、并展望了波前编码红外成像技术的应用价值和发展趋势。     

红外成像系统目标探测距离测试方法

论述了红外成像系统的测试方法。利用地面测试设备测量红外成像系统系统灵敏度从而间接获得红外成像系统核心指标-目标探测距离(在特定环境下特定目标),解决了红外成像系统的探测距离评估问题,为红外成像系统设计提供了依据。     

红外多元串并扫体制的形成

六十年代以来,随着红外探测器从单元往多元发展,红外系统的探测灵敏度和空间分辨率得到成十倍和数十倍的提高。红外系统运用多元探测器,标志红外技术发生了质的变化。其工作体制和使用单元探测器的系统有很大不同。多元红外系统采用什么扫描体制,是人们多年来一直在研究的课题。多元红外系统扫描体制和红外探测器、光机扫描机构以及信号处理技术有密切关系。多元红外系统从成像开始,随后扩展到跟踪、制导、遥感等方面,发展成为成像跟踪、成像制导、成像遥感技术。本文以红外成像系统为例,     

防红外制导武器动态伪装技术研究

针对红外成像制导武器威胁和传统伪装器材的不足，通过动态改变伪装器材的表面温度和红外辐射率来改变目标红外热图像、躲避红外成像系统探测与跟踪．论述了液氮喷淋伪装系统的工作原理，分析了伪装效果．     

红外成像系统在军事领域的应用前景

对红外成像制导技术的原理进行了简要论述,分析了弹用红外成像系统的主要特点,并重点介绍了一种基于凝视焦平面器件的小型化弹用红外成像系统设计方案,该方案具有一定的技术优势,其开发模式有助于缩短高技术武器装备的开发周期,降低前期开发成本。最后对红外成像制导技术未来发展方向进行了简单讨论。     

一种精确制导用凝视红外成像系统设计

文章对红外成像制导技术的原理进行了简要论述,分析了弹用红外成像系统的主要特点,并重点介绍了一种基于凝视焦平面器件的小型化弹用红外成像系统设计方案,该方案具有一定的技术优势,其开发模式有助于缩短高技术武器装备的开发周期,降低前期开发成本.最后对红外成像制导技术未来发展方向进行了简单讨论.     

面源红外诱饵技术特性及材料组分研究

介绍了国外2种典型面源红外诱饵的技术特征,对红外成像制导导弹制导过程进行了分析,研究了面源型红外诱饵干扰红外成像制导导弹的干扰模式,分析了面源型红外诱饵的光谱辐射特性、辐射对比度、辐射时间特性和辐射面积特性,探讨了2类主要面源型红外诱饵材料的化学组分及燃烧辐射特性等.     

海空背景凝视红外成像系统作用距离研究

针对凝视红外成像探测系统作用距离计算问题,在分析传统作用距离模型的基础上,提出基于图像目标信噪比检测依据的新距离计算模型.该计算模型全面考虑了目标与背景的对比度以及红外图像空间起伏噪声特性,给出了复杂背景限制下红外凝视成像探测系统作用距离计算公式.海空背景下舰载红外凝视成像系统探测距离计算实例表明该计算模型相对于原有计算模型能够更准确解决复杂背景情况下红外成像系统作用距离的估算问题.     

一种表征红外成像系统性能的新方法

介绍了一种评估红外成像系统性能的新方法－三角方向辨别（TOD）法，通过对TOD法进行分析，阐述了TOD法的基本思想，研究了TOD准则的产生机理及其在红外成像系统现场性能评估方面的实现方法，比较了最小可分辨温差（MRTD）法与TOD法各自的优缺点，展望了TOD法在未来红外成像系统现场性能评估和测试领域的应用。     

红外烟幕对抗红外成像制导导弹方法初探

在分析红外成像制导原理、红外热成像系统干扰机理的基础上，建立了红外烟幕干扰红外成像制导导弹的仿真模型，得出了舰载红外烟幕弹对抗红外成像制导导弹的一般使用方法。     

外层空间红外成像制导对抗技术分析

红外成像探测、跟踪和识别技术是美国反导系统的关键技术之一。如何对抗红外成像末制导拦截弹，实现弹道导弹的成功突防，已成为世界各国研究的重要课题。今系统分析弹道导弹的红外辐射特征、对抗红外成像末制导拦截弹的机理、对抗技术措施和关键技术，并且展望了其发展趋势。     

低温背景红外场景产生器研究进展

红外场景产生器是红外成像制导半实物仿真中不可缺少的硬件设备之一。随着红外成像探测系统在卫星、深空探测器、空间反卫星武器中的广泛应用,低温背景的红外场景模拟越来越受到重视,发展非常迅速。热电阻阵列红外场景产生器被运用到低温背景模拟中,为产生低温背景,场景产生器需工作在比背景温度更低的温度条件下,因此,通常将场景产生器放在低温真空室中。与该种原理不同,半导体屏式可见光到红外光转换的场景产生器在常温下可以实现低温背景红外场景的模拟。对两种低温背景模拟方法进行了对比,并阐述了低温背景红外场景产生器的研究进展及应用情况。     

红外高光谱成像的光谱聚焦

文中将光学系统中能量聚焦的概念引申至光谱维,提出在红外高光谱成像系统中通过信号处理获取感兴趣目标与其环境的光谱特征差异,结合调控目标函数得到光谱聚焦调控参数,进而控制成像系统中的可调谐部件自适应调谐到最有利于探测和识别的若干个光谱通道,实现光谱聚焦。文中提出了一种可实现光谱聚焦的系统构型,重点探讨了光谱聚焦的机制和实现途径,给出了关键分系统的技术方案。利用光谱聚焦可以实现光谱自适应探测,提高光谱成像信息利用效率,降低信息处理的资源需求,有助于提高系统的实时性和小型化,对于弹载、无人机载等高实时性、无人参与的应用具有十分重要意义。     

凝视红外成像末制导系统性能测试评估方法

针对国外新一代高速导弹的特点，结合红外成像探测系统要求及其工作环境，开展凝视红外成像探测系统在高速导弹上应用的性能测试和评估方法研究，提出了高速导弹气动光学效应环境的分析与测试方法和气动光学效应下的末制导探测系统性能测试评估方法，并通过风洞试验、数学仿真和实验室性能测试试验进行红外成像末制导系统各项性能的测试,从而全面评估红外成像末制导系统在高速导弹中的应用性能，为开展凝视红外成像末制导系统的设计和优化提供了重要依据和指导。     

双波段比色测温方法及其分析

通过对目前主要的几种红外测温原理的分析，指出了它们的局限性，并由此重点分析了双波段红外比色测温方法，讨论了双波段红外色测的灵敏度和测温适用范围。研究结果表明可分利用双波段红外热像，确定景物场景的温度场，为双波段成像提供一定的理论基础。