基于光纤阵列图像转换器的可见光生成系统

红外图像转换器技术是红外成像目标仿真技术的关键,用于研究如何在红外成像制导半实物仿真试验时模拟产生复杂场景的红外辐射。光纤阵列图像转换器是一种新型的红外图像转换器,该类转换器需要设计研制与之相匹配的可见光生成系统共同构成红外成像目标模拟器。针对某红外成像目标模拟器总体要求,给出了一种基于光纤阵列图像转换器的可见光生成系统设计实现方法,并对其关键性能指标进行了分析和测试。结果表明:该系统能够应用于红外成像半实物仿真,分析和测试方法为该类可见光生成系统的性能评估和优化设计提供了依据,具有一定的适用性。     

数字微镜阵列红外动态景象模拟器的研制

红外动态景象模拟器为红外半实物仿真系统提供动态目标和背景,是半实物仿真系统的核心技术之一.介绍了基于数字微镜阵列研制的红外动态景象模拟器的组成、工作原理和技术指标.描述了数字微镜阵列红外动态景象模拟器的4大关键技术,即红外图像转换技术,红外图像转换器的同步调制驱动技术,红外光学耦合技术和红外热像逼真度修正技术.分析了红外图像转换器同步与不同步驱动对图像采集的影响.给出了经研制的数字微镜阵列景象模拟器产生、红外热像仪获取的红外图像.实验结果表明:该模拟可广泛应用于红外成像探测系统的仿真、测试和标定.     

MOS电阻阵列红外图像转换器性能测试

红外图像转换器技术是红外成像仿真系统中的一项关键技术,它可在半实物(HWIL)仿真系统中用来对红外探测系统的实时性能进行测试和评估。基于微机械技术发展起来的MOS电阻阵列是动态红外图像转换器中的一种。介绍了MOS电阻阵列动态红外图像转换器的发展现状及美国Eglin空军基地宽波段红外场景投影器(WISP)的测试技术。结合实际应用,提出了一种基于红外显微光学镜头的MOS电阻阵列动态红外图像转换器测试方法,给出了部分图像测试结果。     

基于LabVIEW的红外场景生成器空间分辨率测试

红外场景生成器是在实验室条件下模拟目标和背景的红外辐射特性,为被测试的红外成像系统提供红外目标和背景的图像源设备。为了测试红外场景生成器的性能,设计了一种系统来测试场景生成器的空间分辨率。该系统通过计算系统输出矩形光栅图像的对比传递函数即可得到场景生成器系统的调制传递函数,从而得到系统的空间分辨率。     

基于图像数据库的红外辐射模型生成系统

目标及背景红外辐射模型对于测试和评价红外成像导引头的信息处理机的性能,具有重要的军事价值.提出了一种基于图像数据库的红外辐射模型生成系统,并详细描述了该系统的工作流程及设计.该系统从图像数据库管理系统中选择目标、背景图像来合成动态的红外辐射模型.经过测试证明,产生的红外辐射模型能够满足技术指标的要求.     

基于图像合成的红外点目标图像生成方法研究

本文提出了一种红外图像仿真方法.首先对目标在探测波段内的辐射强度的组成和光谱分布特点进行了分析,并对目标的辐射强度、光谱分布和运动等特征量进行了模拟.然后根据大气和成像系统的调制传递函数建立了相应的大气效应模型和成像系统效应模型.最后根据红外成像原理并结合探测器参数,将目标的仿真模型与实拍的背景红外图像通过图像合成算法进行融合,从而实现了目标与场景的快速生成.该方法通过理论数据和实验数据的结合,提高了场景的可靠性,对于测试和评价红外搜索跟踪系统具有一定的参考价值.     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。     

动态红外图像生成技术研究

提出了一种被动式红外动态图像生成技术及相关装置.理论上分析了该装置的时间常数、空间分辨率和辐射对比度等参数,并进行了实验研究.实验测得转换器的空间分辨率为6lp/m m ,对比度大于100:1,时间常数～6m s.所得到的红外图像可用于对各种红外成像仪器和设备进行性能检测和标定,以及红外成像仿真实验     

低温背景红外动态图像转换技术

空间是高技术战争的制高点。近年来,空间作战中使用的红外成像制导武器因阴冷的宇宙空间和高真空的环境条件而具有独特的优势,成为空间精确制导武器研究的热点之一。用于空间的红外成像制导武器性能的测试与评估,由于费用高、周期长以及来自国际社会的压力大,采用外场打靶的方法受到限制,而通过实验室半事物仿真的方法具有明显的优势。动态红外图像转换技术是红外成像系统半实物仿真的关键技术之一。低温背景动态红外图像转换技术是指在实验室条件下产生具有低温背景的红外目标,为被测试的空间红外成像系统提供红外目标和背景图象源。实现低温背景动态红外图像转换的困难在于,由于只要温度不为零的物体都要辐射电磁波,红外图像转换器件自身也会有热辐射,影响低温背景的实现。简要介绍近年来出现的低温背景动态红外图像转换技术,包括低温工作电阻阵列、低温工作量子阱激光二极管阵列、半导体屏技术。对这3种技术进行了详细的描述,包括基本原理、发展概况及其在低温背景动态红外景象模拟器中的应用。在此基础上,提出一种利用数字微镜阵列调制红外激光,结合大范围衰减降低背景辐射,获得低温背景红外动态图像转换的新方法。     

基于电热膜的红外图像模拟

红外图像的模拟能够对红外探测系统的实时性能进行测试和评估,也可以用于红外伪装,如设置假目标。利用电热膜模拟红外图像简单方便、成本低。分析了电热膜面电阻分布与功率分布之间的关系,制作出模拟真实目标的电热膜,获取其不同加热功率下的红外图像,比较电热膜红外图像和原始目标红外图像的相似性,测试了电热膜形成红外图像的时间。利用电热膜能够快速形成良好的红外图像。     

非均匀温度场下红外热成像仪温控系统设计

为降低外界环境温度和内部发热元件形成的非均匀温度场对红外热成像仪的成像性能影响。通过Proe和Ansys ICEPARK建立红外热成像仪的有限元模型,在红外镜头表面进行黑色阳极氧化、喷砂处理增强辐射换热,以及安装风扇增强对流换热保证高温环境时的散热,低温环境时采用热电阻进行温升设计,并仿真分析红外热成像仪在不同温度环境下整机内部温度分布和红外镜头温度分布情况,并利用在高低温箱的红外热成像仪来观察平行光管中的靶标图的成像质量,验证温控设计的高效性。结果表明:所采用温度控制电路板对风扇与热电阻能进行温度控制,当环境温度下降至0℃和升高至30℃时,启动温控系统使红外热成像仪光学系统温度正常,保证红外热成像仪的成像质量。     

红外图像模式识别的预处理研究

红外图像识别与跟踪是红外成像制导的关键技术之一，在红外图像模式识别系统的实际应用中，图像预处理效果的好坏将直接影响到后续识别算法的复杂程度以及系统的可靠性．基于红外图像的特性分析，提出了红外图像模式识别的预处理过程，并详细研究了滤波降噪、目标增强、图像分割等预处趣技术．具有工程实用价值．     

红外成像对抗中导引头伺服系统建模与分析

红外成像制导武器对抗是光电对抗的重点领域。在红外成像制导对抗数字图像注入式闭环半实物仿真试验时,由于红外导引头传感器被图像生成和图像注入计算机取代不参与工作,需要建立准确的导引头伺服控制系统的传递函数模型,进行仿真实验和实际工作两种情况下导引头控制回路性能的等效性分析。基于此,结合某型红外成像导引头的结构组成特点,将导引头划分为七个不同的功能模块,提出了导引头伺服控制系统建模的总体设计方法。采用机理建模和实验测试结合的方法建立了该型导引头完整的伺服系统模型,导引头在幅值5,频率2 Hz 弹体正弦扰动下的光轴能够保持稳定,经过测试,导引头实际输出弹目视线角和角速率能够高精度稳定跟踪真实的弹目视线角和角速率,结果验证了伺服控制系统数学模型的准确性。研究成果为同类设备伺服系统的建模和红外成像制导武器对抗图像注入式闭环仿真测试实验提供了方法和模型支持。     

灰度校正在红外序列图像拼接中的应用

为满足红外图像无缝拼接的需要,提出了一种基于红外序列图像的灰度非均匀性校正算法.该算法利用灰度非均匀区域的相对稳定性,通过对拍摄的大量红外序列图像求平均,获得相机灰度校正的模板图像.然后利用此模板对各帧图像进行校正,实现在同一幅度照射下各像素灰度的一致性.最后利用由HJRG-001型红外热像仪获得的红外视频图像序列进行...     

红外焦平面阵列成像动态仿真系统

红外热像仪的研制离不开各种图像处理算法的设计、仿真和优化;结合虚拟仪器技术和可编程多模式驱动技术,开发了红外焦平面阵列成像动态仿真系统软硬件平台;利用这一平台,通过图形化软件编程, 可进行多模式红外焦平面阵列的各种图像处理算法的动态仿真,实时验证其成像效果,及时进行修改和优化。工程应用实践表明：系统对盲元检测与补偿、非均匀性校正和直方图修正等算法的验证与优化取得了满意的效果;该系统为红外热像仪设计仿真、算法的适用性和实时性验证以及算法的优化提供了灵活实用的工具。     

一种飞机目标的瞄准点选择方法

随着红外成像制导武器与目标不断接近,目标图像在跟踪末端快速增大直至溢出视场,因此必须跟踪目标的局部特征。为了有效摧毁目标,应选择其要害点作为瞄准点,通过分析飞机的红外图像特征,提出了以飞机尾焰为参照确定瞄准点的方法,该方法对飞机机身图像的质量要求不高。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于Creator和Vega的红外/SAR成像仿真

在此使用Creator软件建立了带纹理的目标三维模型,以及利用Vega的TMM和MAT工具分别对目标纹理和大气环境进行了建模。基于Vega及其扩展模块远红外传感器仿真模块对红外图像进行了仿真;基于Vega及其扩展模块雷达仿真模块对SAR成像进行了仿真。针对同一场景、同一目标的红外/SAR图像融合过程中存在的图像获取问题,提出一种对同一探测目标的半真实半仿真图像获取方法;使用传感器视效模拟模块进行同一时刻、场景和大气条件下的SAR图像和红外图像仿真。使用Cretor和Vega软件生成红外/SAR图像具有周期短、实时性高的特点,可以很好地解决红外/SAR图像获取难的问题,在军事与民用领域中均有广泛的应用。     

红外焦平面读出电路成像重影问题的分析

随着红外焦平面探测器广泛的应用,在实际成像中会出现一些新的问题。本文针对某款256×256规格的探测器成像出现重影问题,制定了相应的读出电路成像测试分析方案。从读出电路通道、主时钟频率、目标信号强度等方面全面分析该问题与读出电路的关系,并定位了重影问题的原因。