近距离热成像系统的光谱区配因数：——微分光谱匹配因数

导出了适用于近距离面目标热成像系统的微分光谱匹配因数Ｍ＾＊＝∫（αＷλＴ／αＴ）τａλτ０λλＤλ，且αＷλ／αＴ≈ｃ２／（λＴ＾２）·ＷλＴ。当Ｔ≈３００Ｋ，λ＝８￣１４ｕｍ时，αＷλＴ／αＴ≈０．０１６ＷλＴ；当Ｔ≈１０００Ｋ，λ＝３￣５ｕｍ时，αＷλＴ／αＴ≈０．００３６ＷλＴ。Ｍ决定热成像系统的温度分辨率：ＮＥＴＤ，ＭＲＴＤ，ＭＤＴＤ。     

近距离热成像系统的光谱匹配因数──微分光谱匹配因数

导出了适用于近距离面目标热成像系统的微分光谱匹配因数（亦称质量因数）且。当Ｔ≈３００Ｋ、λ＝８～１４μｍ时，当Ｔ≈１０００Ｋ，λ＝３～５μｍ时，决定热成像系统的温度分辨率：ＮＥＴＤ，ＭＲＴＤ，ＭＤＴＤ。     

远距离热成像系统的光谱匹配因数

本文导出了远距离热成像系统的光谱匹配因数：并证明了红外系统的最大作用距离．     

远距离热成像系统的光谱区配因数

本文导出了远距离热成像系统的光谱区配因数：Ｍ＝ｆｗｒ（Ｔ）τａｒτｒｄｒ，并证明了红外系统的最大作用距离ｌｍａｘ√Ｍ。     

热成像温差分辨率与微分光谱匹配因数的关系

由近距离低温面目标热成像系统的信号方程和噪声等效温差ＮＥＴＤ的定义，导出了ＮＥＴＤｏｃ１／Ｍ，并由此得到ＭＲＴＤｏｃ１／Ｍ，ＭＤＴＤｏｃ１／Ｍ，从而证明了热成像系统的温差分辨率；ＮＥＴＤ、ＭＲＴＤ、ＭＤＴＤ均要求微发光谱匹配因数Ｍ要大，这为选用光谱区配因数Ｍ和Ｍ作为热成像系统的综合评价参数奠定了理论基础。     

红外系统光谱匹配因数

本文从最基本的红外系统－探测器对辐射源的响应出发，导出了辐射源组合系统的光谱匹配因数表达式。并在１￣１４μｍ波段范围内计算了常用红外探测器ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＳｂ、Ｐｂｓ对３００Ｋ、５００Ｋ、８００Ｋ、１０００Ｋ黑体辐射的光谱匹配因数。总结了这些红外探测器对不同温度黑体辐射光谱匹配因数的变化规律，可供红外系统设计者参考。     

热成象系统的综合评价参数：光谱匹配因数

论证了红外探测器和热成象系统的所有评价参数：响应率、探测度Ｄ、信号Ｖｓ、信噪声比Ｖｓ／Ｖｎ、最大作用距离／ｍａｘ及温差分辨率ＮＥＴＤ、ＭＲＴＤ、ＭＤＴＤ等，无一例外，均要求光谱匹配因数要大。光谱匹配因数能定量反映热成象系统中不同光谱响应的红外探测器，在不同天气秒同光学系统光谱透过率下，对不同温度目标辐射光谱分布的光谱匹配，因此它是能真实、客观、全面、系统、综合、定量反映热成像系统探测效果的最佳综合     

火焰光谱探测器的光谱匹配因数

从测量得到的火焰光谱数据出发,对火焰探测器的光谱匹配因数进行研究,导出了光谱匹配因数的表达式,并在1～14μm波段范围内,计算了InSb红外探测器对不同温度黑体辐射的光谱匹配因数,为新型火焰探测器的研制提供一些必要的理论依据.     

双波段红外折衍混合光学成像系统

双波段红外光学成像系统由于具有可以同时对3μm～5μm和8μm～12μm波段进行成像的特点,一直是国内外红外光学系统研究人员研究发展的对象。由于受传统红外光学元件     

宽波段光谱成像系统杂散光分析及抑制

宽波段光谱成像系统(0.4～1.7μm)在食品检测、农业生产、医学分析、刑事侦查等领域有广泛需求,光栅因其具有高色散本领和高环境稳定性的特点,成为宽波段光谱成像系统主流分光元件,但采用光栅分光的光谱成像系统存在多级次衍射光谱互相串扰问题,严重影响仪器的探测能力,为了得到准确的光谱信息,需对其进行有效的抑制。文中利用Tracepro光学分析软件对宽波段光谱成像系统的多级次衍射杂散光进行仿真分析,发展了利用分区域滤光片和线性渐变带通滤光片来抑制多级衍射杂散光的方法,并分析比较了它们对多级衍射杂散光的抑制效果。仿真分析结果表明：线性渐变带通滤光片能够有效地抑制多级次衍射带来的杂散光,光谱成像系统杂散光系数降低至10-4量级,满足宽波段光谱成像系统对杂散光抑制要求。     

基于红外热像波段拓展的多光谱成像研究

红外目标多光谱图像为目标红外辐射特性的研究提供了有效的手段,在目标材质识别、伪装目标辨识和复杂背景抑制等目标探测技术领域有着极为重要的应用。以黑体辐射理论为基础,提出了一种基于波段拓展的红外多光谱成像的方法。首先,利用中波红外热像仪（3～5 μm）采集红外图像,通过目标表面的真实红外辐射反推出热图像中不同像素点的温度值,然后利用普朗克公式可以获得不同像素点在预拓展波段处的辐射出射度数值,最后根据这些数值进行红外多光谱成像。     

全色波段硅双结型色敏器件的研制

通过理论分析得出硅双结型色敏器件中掺杂浓度和两个结的结深是影响光谱响应范围的主要因素。通过选择不同的器件结构和工艺条件，得到了色敏器件对蓝紫光的响应，完成了金色波段硅双结型色敏器件的研制。     

凝视热成像系统三维噪声分析法

三维噪声技术是分析凝视热成像系统噪声模型的一种新方法,与传统的噪声分析方法比,这种方法更能体现凝视热成像系统的噪声特征.文中介绍了三维噪声技术的分析方法和理论框架,分析了传统噪声在三维噪声中的体现,并简单论述了三维噪声的有关应用.     

新型宽带匹配网络在双路宽光谱AOTF成像技术中的应用

基于双路AOTF的宽光谱成像技术在偏振成像光谱仪中得到应用,其成像质量受AOTF衍射效率、光谱带宽等影响。其核心部件超声换能器阻抗失配时导致驱动功率无法最大限度的传递给换能器,使AOTF光谱衍射效率降低,3dB光谱带宽变窄,影响光谱图像有用信息的获取。采用压缩回波损耗技术,设计了一种基于LC拓扑结构及组合臂的宽频带、光谱衍射效率高的新型匹配网络。最终测得AOTF的光谱衍射效率最高达94％,光谱带宽小于5nm,提高了在420~1150nm波段范围内的光谱衍射效率及分辨率,实测目标的成像质量得到明显改善。     

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。     

运动补偿下短波红外成像光谱仪的信噪比特性

为研究运动补偿下成像光谱仪的信噪比特性,首先推导出探测器像元采集到的光谱辐射信号与瞬时视场光轴摆角的关系式.据此,在短波红外(1.0～2.5μm)光谱范围内,计算不同摆角下系统采集到的光谱辐射信号及系统信噪比相对于观测星下点(对应光轴摆角为0°)的变化情况.结果表明:与观测星下点相比,运动补偿过程中系统采集到的总光谱辐射能量随光轴摆角的增大而减小,并且其中地面目标辐射所占的比例也随之减小.信噪比有类似的特性.要使整个观测过程信噪比提高的倍率保持或接近预期的补偿倍率,光轴摆角尽量小于30°.     

红外焦平面热成像技术的发展

文中介绍了国外焦平面热成像技术发展的概况,阐述了发展中需要考虑的一些问题及今后的发展趋势。