偏振热成像系统的作用距离分析

相比传统热像仪,偏振热成像系统在反伪装方面具有独特优势。在热成像系统前加入偏振片后其作用距离会发生变化,以此为切入点文中深入研究了偏振热成像系统的作用距离。建立了偏振热成像系统的噪声等效温差模型、最小可分辨温差模型和作用距离模型,推导出偏振热成像系统相对非偏振热成像系统的作用距离增益系数,计算分析了偏振热成像系统探测伪装坦克模型时的偏振对比度、辐射对比度和作用距离增益。结果发现探测伪装坦克时,偏振对比度比辐射对比度大得多,而偏振热成像系统的作用距离比不加偏振片时也要大,体现出偏振热成像系统的独特反伪装能力。     

红外热像系统性能测试研究

分析了热像仪参数测试仪的基本结构,介绍了热像仪参数测试仪的发展现况,并对热像仪最小可分辨温差、系统调制传递函数和噪声等效温差等参数的测量方法进行了调研,给出了具体的测试方法。     

红外热像仪MRTD自动检测方法研究

为了降低对红外热像仪最小可分辨温差(MRTD)检测的成本,对使用者一级的MRTD检测方法进行了研究,提出了一种基于FLIR92模型和BP神经网络的MRTD检测方法.     

考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析

为实现传统红外成像系统与红外偏振成像系统探测能力的比较,基于系统的最小可分辨温差和最小可分辨偏振度差,分别建立了二者的作用距离模型,讨论了非理想探测器的参数对系统探测能力的影响,并设计了相应实验,验证了建立模型的可靠性,为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供了参考。     

红外热像仪的噪声分析

为了深入理解红外热像仪的噪声特性并且应用到实际测量中,对红外热像仪的噪声进行了分类;分别对热像仪的各种噪声分量的产生和影响进行了深入分析;并重点分析了3维噪声模型、单一参数方法和4参数模型,给出了这几种模型的优缺点;最后指出在实际测量红外热像仪的噪声特性应该采用四参数模型,并给出了一个测量实例。     

红外热像仪MRTD测试方法研究

MRTD是评价热成像系统综合性能的重要参数。分析了热像仪参数测试系统的两种基本结构,比较各自的优缺点,给出了各自应用场所。研究了MRTD测试对热像仪参数测试系统各组成单元的具体要求。根据 MRTD 参数的特点,分析了引起 MRTD 测试结果一致性较差的原因,给出了相应的解决措施和修正方法。为验证解决措施和修正模型的正确性,以一个热像仪为例进行了M RT D测试,并将测试结果与该热像仪的出厂结果比对,测试结果偏差小于15%。实验表明,该修正模型可以提高MRTD测试结果的重复性和准确性。     

热成像系统的噪声

要评估热成像系统的性能,噪声模型是很重要的.噪声的存在使得探测器的分辨能力下降,并限制了系统的动态性能.热成像系统通常通过限制背景噪声获得最佳灵敏度,此时主要的噪声源与光子到达的随意性有关.在没有其它噪声源的情况下,探测器输出振幅也有白噪声,可通过采样、过滤数字化等手段消除.阐述了几种噪声源以及这些噪声源与背景噪声的共同作用,同时分析了这些噪声对噪声等效温差(NETD)和最小可分辨温差(MRTD)的影响.     

基于NETD和△T红外点源目标作用距离方程的讨论

分析了噪声等效温差NETD的概念及其表达式的数学推导过程,以及现有的基于NETD和目标背景温差△T的红外点源目标作用距离方程的成立条件,结果表明:NETD的数学表达式和其数值的实验室测量,以及作用距离方程都是基于目标背景小温差条件的,而作为点源进行探测的目标往往并不满足小温差条件。据此,对将NETD的概念用于点源目标作用距离的计算提出了不同的看法。最后,介绍了一种适用的基于NETD和目标背景温度参数的点源目标作用距离的计算方法。     

凝视型热成像系统噪声模型研究

本文介绍了凝视型热成像系统的噪声模型.首先分析了一、二代热成像系统噪声的不同之处;然后就二代热成像系统分析了三维噪声模型,将系统噪声按时间、空间三维空间划分为7个噪声分量,就三维噪声模型的各个分量表现方式进行详细地分析,并给出实验结果;最后就三维噪声各分量对最小可分辨温差(MRTD)的影响进行了探讨.     

研究材料缺陷探测极限用的红外成像装置的特性

红外成像装置作为以遥感方式测定物体表面辐射温度分布的测定器,在工业界得到了广泛应用。利用这种装置测定缺陷存在的方法－热成像法目前颇受关注。这种测定方法是一种向物体照射热,将物体表面所产生的异常湿度和辐射能量分布显示在红外成像装置的显示器上,使热图像形式可视化的方法。目前,利用红外成像装置测定物体表面和内部缺陷的探测极限、弄清楚JIS、ASTM等标准中所规定的噪声等效温差（NETD）和最小可分辨温差（MRTD）之间关系方面的研究还非常少。本项研究是通过测定所使用的红外成像装置的噪声等效探测温差和最小可分辨温差等特性,阐述与物体表面缺陷的探测极限的关系。     

凝视型红外光电成像系统主要参数的实验室测评分析

综合阐述了凝视型红外光电成像系统实验室主要参数测评,并对最小可分辨温差MRTD、系统调制传递函数MTF和噪声等效温差NETD等参数的测试方法进行了陈述,给出了具体测试实验过程和实验结果,对影响测试结果的因素进行了分析.     

对NETD表达的红外热像仪探测距离的讨论

红外热像仪对目标的探测距离的计算方法已有多种,本文对基于目标与背景温差△T0和等效噪声温差NETD而推导出的公式进行了分析,对大气透过率τa对△T0的衰减作用提出了不同的看法,并据此对基于△T0和NETD的热像仪探测距离公式进行了修正,对影响NETD参数的诸多因素进行了分析.在此基础上,推导出了热像仪对含有不同温度的多个红外辐射源的同一目标的距离计算公式.     

智能测量热成像系统MRTD的应用方法分析

针对已提出的基于神经网络智能测量热成像系统最小可分辨温差（MRTD）的方法,简要阐述其实现方法、理论根据、神经网络算法模型以及测试结果分析.MRTD智能测量是建立在大量主观训练数据的基础上,影响主观MRTD测试的各因素也同样影响最终智能测量的准确性.综合考虑算法模型等因素,分析了影响智能MRTD测试精度的各因素以及尽量减小其影响应采取的措施.同时,讨论了智能MRTD测量的实际意义以及将其应用到实际测量中还需进一步研究与解决的问题.     

热成像系统的NETD测试分析

总结了目前国内外热成像整机测试系统中常用的两种NETD测试方法.分析了NETD测试模型,比较了两种测试方法在处理非线性视频图像输出中的差异,选取测试精度、重复性更高的信号传递函数(SiTF)测试方法作为实验方法.对同一热成像系统在NETD测试中测试结果存在较大差异的现象进行了分析.重点针对自动增益亮度、图像增强、伽马矫正、高频滤波4种常见非线性处理方式对NETD测试结果的影响,提出了相应的测试说明及解决方案,为获得准确、可重复的NETD测试结果提供了有效的手段.     

优化非致冷红外探测器设计的理论模型

文章建立了一种改进非致冷红外探测器性能的数学模型,分析了探测器结构和噪声对于噪声等效温差NETD的影响,并给出了NETD与探测器温度TD,背景温度TB,热导G以及探测单元面积A等因素的关系曲线,指出了探测器性能改进和优化的途径.     

热成像系统自适应自动对焦算法

为了实现不同环境下热成像系统的准确对焦,本文针对现有自动对焦算法存在的问题开展研究,提出了一种热成像系统自适应自动对焦算法。通过对比实验系统采集图像的梯度算子评价函数曲线,确定最优最大梯度和清晰度评价函数,并以某一复杂场景为例,说明了最佳对焦位置搜索、对焦窗口选择和图像清晰度评价的具体实现方案。对多个复杂场景的自动对焦实验表明,本文提出的热成像系统自适应自动对焦算法能够有效解决复杂场景目标的准确对焦问题。     

探测条件对红外热成像系统MRTD影响的研究

在考虑目标的尺寸、探测等级、探测概率及大气环境等因素情况下,研究了热成像系统的最小可分辨温差（MRTD）,建立了一个改进的MRTD模型。由于大气透过率与波长和距离相关,利用光谱等分法计算大气透过率,将探测波长范围等分为一个个窄波段,利用MODTRAN软件计算在一定大气条件和距离下每个窄波段的大气透过率。通过调用对应波长的透过率,计算了探测波长范围内热成像系统的MRTD,提高了MRTD的准确性和适用性。     

非制冷红外热成像技术的发展与现状

非制冷红外焦平面技术在过去的几年内飞速发展,非制冷焦平面由原来的小规模,发展到中、大规模320×240和640×480阵列,在未来的几年内有望获得超大规模的1024×1024非制冷焦平面阵列。像素尺寸也由50μm减小到25μm,提高了焦平面的灵敏度,使非制冷红外热成像系统在军事领域得到了成功应用,部分型号已经装备于部队,并受到好评。今后,随着焦平面阵列规模的不断增大、像素尺寸的进一步减小,非制冷热成像系统在军事领域的应用将越来越广泛,尤其在轻武器瞄具、驾驶员视力增强器、手持式便携热像仪等轻武器方面,非制冷热成像系统在近年内有望逐步取代价格高、可靠性差、体积大等笨重的制冷型热成像系统。     

红外系统作用距离的实验测试方法

阐述了通过实验测试计算红外系统最低可探测信噪比来计算其作用距离的方法,计算了实验所用红外源在2～5．5pm波段内的红外辐射强度,以及水平路程上2～5．5μm红外波段大气光谱透射比,给出了实验测试的意义。     

不同大气条件下红外成像系统作用距离评估

通常红外系统的作用距离考核必须在特定的大气条件下进行,这对试验时机的选择带来不便,本文在分析大气各成分对目标红外辐射能量的衰减机理的基础上,分析出影响红外成像系统作用距离的主要因素,探索不同大气条件下红外系统作用距离的评估方法,为在任意大气条件下该项指标的测试结果评判提供参考,具有较大的借鉴意义。