扫描器性能实时检测装置中拖尾现象的消除

在扫描器性能检测设备研制过程中遇到的ccD拖尾现象,通过分析其产生机理,确定了拖尾现象的产生是由于帧转移型CCD在信号转移期间,成像区光敏单元仍处于感光状态,使成像区前一行的光敏元对成像区后一行的光敏元造成影响,从而形成拖尾.根据其产生机理,采取设计同步控制电路的办法,使得在数据读出过程中,快门处于关闭状态,使得感光区光敏元上没有光输入,从而解决了拖尾问题,实现了对于扫描器性能的实时检测.实验表明,本文所采用的技术方案,可以很好的解决CCD的拖尾问题.     

基于CCD拖尾特性的空间目标单帧检测方法

在固定天区长时间的天文观测中,为避免CCD相机的机械快门寿命限制造成的系统维护和运行不便,在观测中不使用机械快门,这种情况下CCD拖尾噪声对目标检测的影响相当严重.根据行转移CCD拖尾产生机理,首先分析了静止恒星目标竖直拖尾和运动空间目标倾斜拖尾的形成.结合实际工程对空间目标单帧检测的需求,在后续图像处理中提出了恒星拖尾的消除方法,消除了图像中的竖直直线,利用Hough变换检测倾斜直线进而实现空间目标的单帧检测,提高了检测精度减少了虚警.实验验证了该方法的有效性.     

运动图像拖尾及拖尾时间的测量

讨论了运动图像的拖尾现象,并根据显示亮度和激励信号之间的一般关系,提出暗拖尾时间和亮拖尾时间的明确定义,拖尾时间则是它们的总称;介绍一种简易可行的拖尾时间测量方法;最后与以往相关参数的含义和测量结果作了比较.     

长波红外无线激光通信技术研究现状

考虑到8～14μm长波红外激光在大气中传输特性优于常用的近红外激光,长波红外无线激光通信技术成为研究热点.比较了长波红外激光与近红外激光在大气中的传输性能,介绍国内外长波红外无线激光通信技术研究情况,并对系统主要关键组件进行了说明.     

长波红外图像的实时增强方法

文中介绍了一种实时图像增强方法，针对箍波红外图像的特点，考虑电路的实现方便性，图像增强方法由１×５伪中值滤波算法、基于人眼视觉效应的高通滤波算法和改进的直方图均衡算法三部分组成。该方法具有平滑图像噪声。增强长波红外图像细节，保持图这缘信息，且自适应调节图像的灰度范围等特点。文中给出了图像增强方法的电路实现框图和模拟实验结果。     

红外目标隐身的计算机仿真

红外目标能否实现隐身决于（１）目标及其所处背景的红外辐射特性（包括传输介质的特性）和（２）红外系统的探测与识别能力，本文介绍了红外目标隐身仿真的基本内容，论述了目标和背景红外源辐射的仿真建模及红外目标隐身软件系统的设计思想和总体规划。     

基于支持向量机的长波红外目标分类识别算法

红外图像的分辨率低和色彩单一,但由于红外设备的全天候工作特点,因而在某些场景具有重要作用.本文采用一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的长波红外目标图像分类识别的算法,在一幅图像中,将算法提取的边缘特征和纹理特征作为目标的识别特征,输入到支持向量机,最后输出目标的类别.在实验中,设...     

天文全帧CCD图像拖尾的快速去除方法

在长时间的天文光电观测系统中,为降低运行成本,往往拆除机械快门。但对于天文全帧CCD相机而言,其由此产生的拖尾严重影响了目标的检测性能。本文首先根据全帧CCD的工作机理,从理论上分析了CCD图像拖尾产生的原因。结合实际工程对空间目标检测的实时性需求,提出一种快速而有效地去除恒星目标竖直拖尾和空间目标倾斜拖尾的方法。最后结合实测数据和硬件平台,验证了该方法的有效性及实时性。      

基于Vega粒子系统的飞机尾焰红外仿真

飞行器尾焰的红外辐射研究对于红外预警和红外制导有着重要的意义.对飞机的高温尾焰的红外特性进行了深入研究,定量分析了尾焰的流场分布模型和红外辐射的计算,研究了粒子系统的理论和图像生成过程,最后提出了在Vega平台上应用粒子系统仿真尾焰红外效果的一种新方法,具体分析了仿真流程并给出了仿真结果.仿真结果证明提出的方法简单并且有较高的逼真度.     

空间目标红外仿真

本文通过建立空间目标的几何模型,分析了目标的热平衡,计算了目标的热分布以及辐射强度.利用卫星工具包(STK)导出了某在轨卫星的轨道数据,计算了大气对红外辐射的衰减,并仿真了在地基红外探测系统的平台下卫星的红外视景图像.     

红外对抗激光模拟打靶训练器的控制方法

激光模拟打靶训练器模拟环境气流角漂因素会导致控制稳定性较差,针对此问题提出红外对抗激光模拟打靶训练器控制方法.采用累积平均算法处理控制信号,计算信噪比改善值,处理控制信号中噪声,保证控制信号的信噪比水平,将处理后的控制信号拆分成数组,分别计算红外对抗激光的位置坐标X值和Y值,定位激光位置,针对有畸变的光束和没有畸变的光...     

采用长波红外高光谱偏振技术的目标探测实验

偏振探测有利于改善对目标的探测和识别能力,是当前国内外研究的重要内容之一。介绍了长波红外高光谱偏振测量的原理,并通过搭建长波红外高光谱偏振测量系统,开展了对涂漆目标和镀铝目标在不同温度、不同观测角度下的高光谱偏振成像实验,获取了有效的实验数据并进行处理分析。结果表明:温度和观测角度对目标的光谱偏振特性有较大影响,目标表面的红外光谱偏振特性随辐射温度差值及探测角度差值的增大而增大,并具有波段选择性。利用目标温度和观测角度的差异对目标光谱偏振特性的影响,可以进行有效的探测与识别,并为探测器的波段选择提供参考依据。     

激光/长波红外双谱段减反射薄膜设计与制备

在氟化钡光学元件上设计并制备多谱段减反射薄膜是提升光电系统探测性能的关键。在氟化钡基底上设计并制备了1064 nm激光/长波红外双谱段减反射薄膜。基于周期对称结构膜系导纳计算方法,以及拟合膜层周期数与参考波长的优化算法,开展了复合谱段减反射薄膜初始膜系的设计方法研究。使用热蒸发离子束辅助沉积方法制备了多层减反射薄膜。测试结果表明,该薄膜在1064 nm处透射率为94.0%,在8~12 μm长波红外谱段平均透射率为96.3%,在8.2 μm处的透射率高达99.4%。该激光/长波红外双谱段减反射薄膜具有良好的光学性能,可以应用于多模复合精确探测光电装备之中,对于提升探测系统的工作性能具有重大意义。     

激光与红外融合目标检测

针对自动目标识别需求,提出了一种激光与红外融合目标检测方法。首先介绍了基于方向显著性的红外目标检测算法,并分析了该算法的优缺点。针对该算法的缺陷,提出了一种激光与红外融合的目标检测方法,该方法将激光雷达测得的弹目距离信息引入到基于方向显著性的红外目标检测算法中,大大提高了目标检测算法的精度。仿真实验表明文中方法解决了单源红外目标检测算法对应用场景适应性不强和鲁棒性较差的诸多问题,大大提高了目标的检测率。     

红外与激光融合目标识别方法

针对自动目标识别需求,提出了一种激光与红外融合目标识别方法。首先分别对激光与红外两类单源数据分别提取小波矩和投影轮廓特征来表征目标;其次,将两类单源特征进行组合,并对组合后的特征进行约简。考虑到组合多个约简在进行分类时将产生互补信息,基于三种不同观点的约简提出了一种差异性组合分类器的构建方法,对约简后的激光和红外复合数据进行融合识别。最后,通过对激光与红外仿真数据的实验,验证了文中方法的有效性。     

红外动态场景中小目标轨迹模拟系统的设计

传统的红外搜索跟踪系统的室内检测通常使用安放有若干平行光管的检测架,检测架上的平行光管处于不同方位角和俯仰角。这种方法往往精确度较低、体积庞大,且移动不灵活,不适合短距离的室内试验。设计并实现了一种小目标轨迹模拟系统,该系统以高精度步进电机驱动小目标圆盘运动,黑体温度辐射源用来提供目标温度。PC机通过RS-232串口连接步进电机,由VB编写的软件界面设定步进电机运行的速度、方向及运行角度值,给出目标运行坐标轨迹,通过测角精度算法转化为方位与俯仰角。将被测试搜索跟踪系统给出的方位与俯仰角实测值与算法得到的理论值分析比较之后,即可得出被测试搜索跟踪系统精度。文中详细介绍了该小目标轨迹模拟系统的设计与实现,并给出了实验结果与分析。     

红外运动目标轨迹重构动态仿真平台

提出了一种红外热成像视频中运动目标识别追踪以及轨迹重构的动态仿真方法。通过仿真环境中虚拟红外图像的生成方式与成像的基本模型,对得到的图像进行一系列预处理。以空对空场景搭建了基于Gazebo与OpenCV的动态仿真平台,利用平滑约束算法对追踪目标进行实时动态轨迹重构,提出了误差分析模型,并分析出轨迹重构算法的性能以及仿真平台的效能。实验结果表明,该方法针对空对空场景下的红外运动目标轨迹重构具有较好的精度与鲁棒性,对目标的运动模型基本没有约束,同时仿真平台具有较高的运行效能与实时性,普通家用电脑即可实现高于60 fps的实时动态仿真,满足轨迹重构算法性能测试与训练的需求,其核心算法亦可迁移至机载计算平台实现真实场景下的实时轨迹重构。所提出的单路热成像视频中运动目标轨迹重构动态仿真方法对空间目标三维轨迹重建与动态测距定位的研究具有重要意义。     

长波红外连续变焦光学系统设计

针对320×240制冷型焦平面阵列探测器,根据机载红外搜索和跟踪系统使用要求,设计了一套高变倍比长波红外连续变焦光学系统。探讨了长波红外连续变焦设计方法,并对变焦系统的无热化和冷反射效应进行了分析。系统由变焦物镜系统、二次成像系统和一个反射镜构成,具有100%冷光阑效率。工作波段为8.7～11.7μm,F#为2.0,变焦范围30～300 mm,工作温度-30～50℃,在空间频率16 lp/mm处,全焦距范围和温度范围内MTF>0.45,接近衍射极限。具有像质好、分辨率高、结构紧凑、质量轻便等优点。     

甚高灵敏度长波红外相机测试技术

对于温度灵敏度优于10 mK的长波红外相机,如何精确测量表征其灵敏度的指标-噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference,NETD）,是一项重要的工作。首先,依照尽量缩短标准辐射传递链路减少误差项的原则,对比不同的测量方法,选取黑体直接测量法;其次,基于相机噪声理论模型,对不同温度点下的实测噪声分析,提出噪声修正方法对噪声进行修正,以此减小环境影响带来的测量误差;最后,基于NETD测量计算公式及不确定度分析理论对测试结果的不确定度进行分析评定。结果表明:针对甚高灵敏度长波红外相机所采用的测试设备及方法,可满足测试要求,测试结果相对不确定度在7.7%左右。