光电成像系统与人眼视觉的匹配问题

以电视、激光成像和热成像系统为代表的光电成像系统在军事和民用上有着广泛的用途,但光电成像系统与人眼视觉的匹配问题仍是按现有理论和方法难以准确解释或定量描述的普遍问题。从理论上阐述了此问题的本质,说明了在这种匹配系统中存在系统的最佳匹配,且匹配状态直接影响光电成像系统的总体设计,并对如何描述这种关系进行一些说明和分析。     

（英）光电成像系统的协同设计方法研究

在传统的光电成像系统设计中,光学子系统和电子学子系统是分开设计的.这导致两个子系统的参数化之间协调程度降低,导致子系统兼容性不完善.为了提高各子系统之间的兼容性,缩短设计时间,减少开发成本,本文提出了一种协同设计方法.在端到端光电性能评价的基础上,采用多目标多参数优化算法对光电成像系统的配置参数进行优化.利用该方法对空间红外成像系统配置参数进行了优化,且获得良好在轨成像效果.结果表明,该方法对优化光电成像系统的参数配置,评价光电成像系统的性能具有积极的作用.     

SPRITE探测器热成像系统的性能评价方法研究

文中介绍了ＳＰＲＩＴＥ探测器与一般离散阵列测器在性能评价方面的特殊性,建立了相应的性能评价模型,介绍了其中一些主要的处理方法,编制了热成像系统静态性能模软件包,通过计算机模拟结果与英国ＵＫＴＩＣＭ－Ⅱ的技术指标以国产系统测试结果的比较,证明了模型的可靠性和可行性。     

红外成像系统综合性能评价方法研究

红外成像系统性能评价是红外成像系统总体技术的重要组成部分.在对红外成像系统各单项性能评价模型分析比较的基础上,对国内外几种典型的红外成像系统综合性能评价模型进行了比较研究,并重点对传统和修正的点源、面源红外成像系统作用距离方程进行了相关探讨,这为红外成像系统的性能评价提供了可靠的理论基础.     

光电系统图像质量评价方法综述

针对图像质量评价方法对于评估光电系统成像性能的重要性,本文结合国内外研究成果,综合论述了图像质量的主观评价法和客观评价法。重点对常用的一些图像质量客观评价方法进行了分析和论述,最后探讨了光电系统图像质量评价方法的发展趋势。     

由传递函数分析光电成像系统的分辨率

光电成像系统的空间分辨是表征系统性能的一个最主要指标，通过分析光电成像系统中的传递函数，用特征频率法和传递函数对频率的积分方法分析了系统的空间分辨，并针对一组典型的光电成像系统参数进行了计算。结果为：系统在Nlyquist频率处显示图像的MIF=0．017；传递函数对频率积分法计算表明：系统实际的分辨率为18．6cycles/mm。分析过程表明：显示器是限制实时成像系统空间分辨的主要因素，其次是探测器的像元尺寸，再次是电子系统的带宽。同时表明，分辨率只有在系统中讨论才有意义，仅用Nyquist频率表示是欠妥的。     

红外成像系统性能评价技术的新进展

热成像系统的性能评价在系统论证、设计和分析中具有重要地位.随着焦平面探测器技术的发展,探测器离散欠采样、数字滤波和电子变倍等对热成像系统性能以及作用距离的影响成为传统评价模型的缺陷.分析了典型热成像系统性能评价模型的发展和研究现状,并重点介绍了在热成像系统性能评价模型方面的研究进展,分析了评价技术发展的主要方向.对促进热成像系统性能评价技术发展具有实际意义.     

基于MTF的光电成像系统建模仿真

根据光电成像系统时域和频域特点,在分析调制传递函数的基本理论之后,提出了建立基于MTF的光电成像系统模型,通过分析光电成像系统中的各个环节的传递函数,最终计算得到了系统总的MTF,结合具体的仿真实验,验证了该方法的合理性,可以为光电成像系统设计提供理论依据。     

红外热成像系统应用于反潜探测的分析

大面阵、高灵敏度的红外焦平面探测器技术的逐步成熟为红外热成像系统进行反潜探测的设想的可行性提供了保证，理论计算和分析表明：采用焦平面探测器的红外热成像系统可以在一定距离上分辨海面海水的细小温度差异，并可在高帧频下快速扫描大范围的海面，在反潜探测中有较好的应用前景。     

雪崩光电二极管恒虚警率控制在激光成像系统中的应用

雪崩光电二极管以其接收灵敏度高，响应速度快等优点，常用于扫描式激光成像系统中，由于雪崩光电二极管的工作电压随背景和温度的变化而变化，因此正确设置其工作偏压，对充分发挥接收系统的探测灵敏度是重要的。主要讨论采用恒虚警率控制法自动设置雪崩光电二极管的偏压，调整噪声门限以获得光电接收系统最佳工作状态。     

红外/毫米波多模寻的系统关键技术分析

概述了红外／毫米波多模寻的系统的主要技术特点，对多谱段头罩的选材，外形与厚度的设计进行了计算与理论分析；探讨了适宜于多模导引头的多种类型稳定位标器和复合天线系统系统方案；重点对外／毫米波融合处理器系统进行了研究，针对红外，毫米波探测系统的输出信息，确定了多模寻的系统的融合层次与融合准则。     

基于光学三角形法的太阳帆板平面度测量系统

介绍了一种采用斜光学三角形测量结构和基于虚拟精密测量基准的太阳帆板平面度无接触测量系统及其误差补偿方法。提出的虚拟精密基准的建模与误差补偿技术 ,解决了在非精密基准上实现精密测量的问题 ,研制的系统利用现有平台可实现对太阳帆板平面度的高精度测量。测量结果表明 ,系统对面积为 2 5 81mm× 175 5mm太阳帆板的平面度测量精度达 0 .0 2mm(rms)。     

新型红外地平敏感器非共轴红外光学系统的优化设计

从卫星用新型红外地平敏感器的视场设计出发,分析了光学膜厚度和锗红外光学材料的吸收对光学设计的影响,介绍了非共轴红外光学系统优化设计的方法,给出了其设计结果.试验表明,设计的非共轴红外光学系统完全满足卫星用新型红外地平敏感器的要求.     

基于孔径/视场分割的红外复眼接收系统设计

针对红外复眼子光学系统与接收光学系统的匹配问题,在分析仿生复眼设计模型的基础上,研究了基于视场分割和孔径分割的复眼接收结构,给出子眼系统和接受系统应满足的匹配条件,并以此设计了基于视场分割和孔径分割两款红外复眼接收系统。最终设计的复眼子系统工作波段为7.9~9.7 μm,焦距为6 mm,口径为2 mm。设计的基于孔径分割与视场分割的复眼接收系统焦距均为10 mm,视场均为90°,接收口径分别为16.58 mm和10 mm。系统传递函数在30 lp/mm分别高于0.35和0.40。     

折/衍混合多光谱红外成像光谱仪离轴系统设计

采用二元光学透镜作为分光元件的多光谱成像光谱仪,由于焦距随波长的变化改变了系统的F数,因此改变了系统的放大率,从而引起光谱图像的像元配准误差。为改进基于二元光学透镜的多光谱成像光谱仪的性能,首次提出将离轴三反射镜系统与具有二元光学透镜的变焦距系统相结合的新技术方案。设计了由三片二次非球面生成的无中心遮拦的前置望远镜,该望远镜不仅有利于提高多光谱成像光谱仪的集光能力,且有利于系统的小型轻量化。同时设计了含二元光学透镜的三片型变焦距组件,用来消除多光谱成像光谱仪的像元配准误差。整个多光谱成像光谱仪系统仅有6个单片,非常简单。另外,该系统在空间频率为20 c/mm时MTF超过0.3,充分满足红外焦平面探测器对多光谱成像系统分辨率的要求,像面尺寸为7.2 mm。适用于探测单元尺寸为25μm、规格为128×128元的红外焦平面探测器。     

眼轴及眼前节SS-OCT一体化成像系统

针对现有眼轴测量仪器无法同时实现大量程眼轴测量及眼前节成像的功能,设计了眼轴和眼前节同步测量的大量程扫频光学相干层析成像系统。该系统通过设计大量程扫频光源增加成像深度,并在外部设计搭建标定光路进行k域重采样以提高大量程干涉范围内的成像质量,从而在获取高精度眼轴信息的同时对眼前节成像;针对该系统OCT图像信噪比较低的问题,文中采用基于各向异性滤波的保边去噪算法对图像中的散斑噪声进行抑制以提高图像对比度。系统分别使用等比例人眼模型和离体鱼眼进行成像实验,实验结果表明:该系统成像深度可达到69 mm,在精准测量眼轴纵向五层结构的同时完成12 mm范围内的眼前节横向扫描,眼轴长度平均测量误差0.04 mm,成像时间约为0.45 s,满足临床医学应用中实时性的要求。     

抬头显示系统成像参数测量技术现状分析

车载抬头显示系统可有效降低因驾驶员低头看仪表导致的交通事故率,将成为未来车载仪表显示发展的必然趋势。由于抬头显示器是通过投影的方式形成虚像,对其成像质量和距离等关键参数的测量相对困难,目前国内尚无针对车载抬头显示系统测量评价的标准出台。本文就近年来国内外关于抬头显示系统成像参数检测方法的技术发展进行了综述,并对未来的发展进行了展望。