红外凝视成像系统中的光学微扫描技术

简要介绍了国内外微扫描技术研究情况,讨论了用于凝视焦平面探测器的微扫描技术原理和分类,按伺服电机驱动和压电陶瓷驱动两种形式,分析了微扫描技术的原理、结构和信号读出方式,最后总结了微扫描技术的优点.     

凝视红外成像制导武器成像系统的指标体系

凝视红外成像技术是凝视红外成像制导武器中的一项新技术,凝视红外成像制导武器的成像系统在性能指标和使用环境方面与一般的热像仪存在差别。文中对凝视红外成像系统的技术特点进行了分析,给出了影响凝视红外成像制导武器成像性能的因素,对主要性能指标进行了分析,提出了凝视红外成像制导武器成像性能的指标体系。在指标体系中提出了环境条件、大气传输模型等约束条件,同时考虑制导武器的实际使用需求,将作用距离指标拓展到指标体系中,为系统设计、测试与评价提供依据。     

全景光学环带凝视成像技术

提出一种无需转动镜头,一次性瞬时完成周围360°目标成像的全景光学环带凝视成像技术。该技术采用平面圆柱投影方法,可实现超半球成像。分析了全景环形透镜PA L的成像特性,给出全景光学设计实例,利用所完成的原理样机实现了动态全景数字图像处理。成像结果表明该技术在管道测量、医用内窥检查、全景监控、周视监测等领域具有广阔的应用前景。     

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     

全向凝视红外多目标处理系统

针对大视场红外多目标实时侦察和跟踪的急需,提出了一种基于红外鱼眼镜头的全向凝视型多目标跟踪和处理系统。采用红外鱼眼镜头和512 pixel×512 pixel硅化铂焦平面探测器组件实现对威胁目标的全空域包容和全时域实时侦测。设计双数字信号处理器系统的红外多目标处理系统硬件,实时进行多目标识别和跟踪算法的数据处理,给出了读出电路和逻辑框图。对某型机动目标进行了多目标的跟踪实验,采集到包含目标1、目标2的序列红外图像。两目标的理论运行轨迹和实际解算出的运行轨迹比较,验证了系统工作的有效性和多目标跟踪的实时性。     

红外焦平面凝视热成像系统评估方法研究

研究了红外焦平面凝视热成像系统的评估方法和评估MRTD数学模型,并在所建立的评估实验室中对数学模型的可行性进行了验证。     

应用于红外搜索跟踪和态势感知系统的全景成像技术

本文指出红外全景成像技术应用于搜索跟踪和态势感知系统的优势,提出了该类系统的几种主要全景成像方案,对各方案逐一介绍,列举典型应用实例说明,进行技术分析,对比了几种主要的全景成像方案的特点和应用领域,概括了全景成像系统的支撑关键技术,并展望发展趋势.     

海空背景凝视红外成像系统作用距离研究

针对凝视红外成像探测系统作用距离计算问题,在分析传统作用距离模型的基础上,提出基于图像目标信噪比检测依据的新距离计算模型.该计算模型全面考虑了目标与背景的对比度以及红外图像空间起伏噪声特性,给出了复杂背景限制下红外凝视成像探测系统作用距离计算公式.海空背景下舰载红外凝视成像系统探测距离计算实例表明该计算模型相对于原有计算模型能够更准确解决复杂背景情况下红外成像系统作用距离的估算问题.     

一种精确制导用凝视红外成像系统设计

文章对红外成像制导技术的原理进行了简要论述,分析了弹用红外成像系统的主要特点,并重点介绍了一种基于凝视焦平面器件的小型化弹用红外成像系统设计方案,该方案具有一定的技术优势,其开发模式有助于缩短高技术武器装备的开发周期,降低前期开发成本.最后对红外成像制导技术未来发展方向进行了简单讨论.     

红外成像寻的用双色凝视焦平面探测器设计的基本要求

文中讨论了红外成像寻的器用红外焦平面探测器的工作波段、阵列结构、规模、相对孔径等问题,提出双色凝视红外焦平面探测器设计的基本要求: (1)波长组合以相邻波段为宜;(2)双色FPA以叠层结构的凝视型为宜; ( 3)通过限制红外成像传感器的视场,将双色凝视FPA的规模控制在320 ×256以下为宜; (4)在探测元尺寸50μm ×50μm时,中波/长波双色凝视FPA的F数以1～2. 44为宜。     

凝视型红外热像仿真技术研究

本文从为红外预警或制导系统开发提供实用的红外图像仿真技术出发,建立了完整的凝视型红外热像仿真模型。为建立该模型,本文分别对目标和背景的辐射仿真、大气系统的仿真、光学系统的仿真、凝视型探测器的仿真四个部分的机理进行了深入研究,并为各个部分建立了完备的数学模型．最后通过一幅坦克与夜天光相结合的仿真图像验证了该模型的效果,该仿真图像尤其考虑了非均匀性和衍射效应以获得好的效果。     

红外凝视成像几何扭曲效应建模和仿真

为了增加红外凝视焦平面阵列系统成像仿真的置信度,对系统中的成像几何扭曲效应进行了产生机理分析,从二维图像像素角度出发,在空域通过寻求各阵列元对应像素点的径向畸变量建立成像扭曲模型,并利用反演解析的方法对畸变图像中的像素灰度值进行估算,实验仿真结果表明,几何扭曲效应的存在严重影响了系统的成像效果,几何扭曲效应的建模仿真对后续的系统性能评估和算法研究至关重要.     

静止轨道大视场中波红外光学系统设计

地球静止轨道凝视成像技术是航天遥感领域的重要研究内容。为了实现静轨对地不间断观测的目的,设计了一套覆盖地球全圆盘的大视场中波红外凝视成像光学系统。通过光焦度分配、光线高度控制和冷阑匹配,实现了大视场二次成像光学结构;根据现有面型检测水平,合理分配非球面,解决了多重像差问题。结合实际装调工艺,对温度适应性情况进行讨论。设计得到的光学系统视场达到18°×18°,角分辨率为72mrad。设计结果表明,各个视场的MTF在奈奎斯特频率处（16.7 lp/mm）均大于0.7,像元尺寸内能量集中度大于83%,冷阑效率大于98%。该系统有望在静止轨道红外探测相机、高灵敏度天文卫星等领域实现重要应用价值。     

像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计

提出了一种新型的像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计构型。该扫描系统体积小、结构简单,具有大视场搜索和小视场分辨的特点。设计了一个红外光学系统实例,工作波段为3.7~4.8 μm,焦距为80 mm,扫描视场为±15°,瞬时视场为5°。系统全视场MTF在17 lp/mm处均大于0.5,点斑均方根直径小于30 μm,满足光学系统的成像要求。     

红外生命探测仪用光学系统的设计

为了使红外生命探测仪的光学系统具有更大的探测范围,提出了一种新型红外双视场光学探测系统.该光学系统为变焦距光学系统,它利用轴向移动变焦方式使透镜组实现变倍和温度补偿,简化了机电系统结构.该光学系统的工作波段为8～14μm,焦距为35～140 mm,变倍比为3倍.由于选择锗(Ge)和硒化锌(ZnSe)作为透镜材料,F数≥...     

红外双视场光学系统的初始结构求解

介绍了红外双视场光学系统的变焦理论和二次成像理论,利用高斯成像原理物像交换原则求解了各透镜组元的焦距及间隔,详细介绍了双分离镜组初始结构的求解方法.分析了利用PW方法进行求解的基本理论.最后根据上述理论设计了基于中波红外致冷型320×240元凝视焦平面阵列的红外双视场光学系统,并利用光学调制传递函数对其像质进行了评价....     

瞬态短波红外光谱仪光学系统设计

设计了瞬态短波红外光谱仪的光学系统。论述了光谱仪的工作原理和光学系统方案选择,对CZ-ERNY-TURNER结构形式的光谱仪进行了光学设计和像差分析。该光学系统的波长范围为900～1700nm,光谱分辨率达到5nm,谱面20mm不平直度0.021mm。光学系统性能接近国外同类产品水平。     

对凝视红外热成像冷反射现象的研究

冷反射现象是在红外热成像系统中制冷的探测器通过前面的光学表面反射而探测到自身的像形成的.控制冷反射是设计红外扫描系统的一个重要指标.在一些光线追迹软件中有对红外扫描系统冷反射的分析工具,却没有优化、分析凝视阵列冷反射的工具.为了控制凝视红外系统的冷反射,一般通过非均匀校正来补偿,但这只对应某一特定的状态校正.当相对于已校正状态的一些条件变化时,冷反射又会重现.通过类比于红外扫描系统,分析了凝视系统的冷反射,并用code v给出了实例.     

基于作用距离的红外成像系统光学参数确定

作用距离是决定红外成像系统性能的重要指标,可直接影响红外成像光学系统的参数确定.基于作用距离的参数确定方法建立了探测器与作用距离、空间分辨率之间的关系,对光学系统的参数确定和性能评价具有重要作用.结合实例确定了红外成像系统光学的主要参数,采用非制冷凝视型长波红外探测器(工作波段为8mμ～12μm),在.特定的作用距离下,利用该方法确定的红外光学系统通光口径为90mm,F数值为1.