用蒙特卡罗方法和MATLAB计算矩形冷屏的视场角

红外探测器杜瓦组件是制冷型红外成像系统的一个重要组成部分.在探测器杜瓦中，常用冷屏来限制探测器在各尺度上的立体角.探测器和冷屏的几何构造控制了外部场景（目标和背景）在探测器上的辐照度.冷屏有各种形式的孔径，除了圆形孔径有解析公式以外，其他形式的冷屏对应的视场角一般需要做数值计算.介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算矩形冷屏视场角的简捷方法.与其他方法相比，该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算引入挡板结构的冷屏效率

在制冷型红外成像系统中,冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用.冷屏效率的计算无解析公式,一般需要用数值方法求解.介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算内含两层挡板的圆形冷屏效率的一种解决方案.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态

以圆形冷屏中的640×512面阵器件为例,基于几何光学的基本原理,将冷屏内壁表面辐射抽象为一定数量、可用MATLAB随机产生的几何光线.追踪这些光线的去向,统计出其中直接投射、或者经过一次反射后落入探测器各光敏元的光线数量,通过直方图、散落点图等途径分析冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态.     

圆形冷屏下红外焦平面探测器光敏元立体角的计算及其成像仿真

给出了圆形冷屏限制下红外焦平面器件任一光敏元立体角的数学模型,该模型由非线性方程组描述,通常,难以求出相应的解析解.以320×256面阵器件为例介绍了一种数值求解方法,即先从面阵中选取若干光敏元作为采样点,用SolidWorks三维实体造型软件求出这些光敏元对应的若干几何参数,再用MATLAB做样条插值计算,求出任一点处光敏元的立体角数值.将这些立体角的相对值投影到0～255的整数值范围,可以得到一张伪灰度图,该图反映了理想情况下面阵器件对均匀面源黑体的成像效果.     

红外焦平面探测器测试数据的校正

针对红外焦平面探测器现有测试方法的不足,讨论了像元辐射通量的校正方法,推导的校正公式具有相当高的精度,适用于不同规格的圆形冷屏探测器.介绍了凝视红外焦平面探测器测试数据的校正研究,对Sofradir中波320×256探测器的输出信号数据进行了校正,并对校正结果进行了讨论.校正因子与真实解(数值解)十分接近,66个数据的平均相对误差为0.04%.校正后的曲线十分平直,信号的非均匀性有较大改善,由校正前的3.27%下降到1.33%,响应信号的平均值有所提高.为了真实地反映探测器的性能参数,特别是非均匀性,需要对像元辐射通量进行校正.     

铁电型非制冷红外焦平面探测器的调制器设计

从铁电型非制冷红外焦平面探测器逐行读出的工作机理和阿基米德螺旋线的定义出发,导出了多调制周期调制器叶片形状的设计公式,给出了调制器与探测器位置关系的设计实例,解决了调制器设计的核心问题.     

用MATLAB实现圆形冷屏限制下投影面积的准确计算

介绍了圆形冷屏限制下投影面积的一种准确计算方法。该方法完全基于解析几何中的相关公式在MATLAB中做代数计算,由于其中没有引入任何近似处理,因此没有分析误差。此外它还具有编程简单,使用方便等特点。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算田径场形冷屏的视场角

介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算田径场形冷屏视场角的简捷方法。与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点。Abstract：     

铁电型非制冷红外焦平面探测器的斩波器设计

从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷红外成像技术尤其是微扫描技术的发展具有重要意义.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏效率

在制冷型红外成像系统中,冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用．冷屏有各种孔径形状,但是冷屏效率的计算无解析公式,一般需要用数值方法求解．介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算简化的圆形冷屏结构、冷屏效率的一种途径．基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏区域内的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得一条随机直线方程;根据镜面反射的性质及解析几何公式,追踪该直线在冷屏上的反射光线并判断它是否落人探测器芯片区域,由此可以确定冷屏效率．方法具有编程简单、方便实用等特点．