变焦距共形红外光学系统的设计研究

提出一种双视场共形红外光学系统的设计方法,该光学系统采用二次成像的光学结构形式与轴向移动式的视场变倍方式,在共形窗口的基础上利用变焦原理完成系统的设计。系统主要光学参数F/#为4,变倍比为3∶1,工作波长为3.7～4.8μm,采用椭球型窗口。设计结果表明,系统成像质量良好,并满足100%冷光阑效应。     

大相对孔径长波连续变焦红外光学系统设计

提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85～1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8～12 μm,采用384×288元非制冷焦平面探测器。具有分辨率高、像质好、能量利用率高、变焦轨迹平滑等特点,满足工程设计要求。     

改进的红外图像行人检测和交叠率算法

行人越界入侵报警是十分普遍的应用场景,尤其是在安保领域.本文设计了一种改进的红外图像行人检测和交叠率算法,两者结合可以实现对行人的越界报警.本方法主要由三部分组成：红外图像行人检测算法、目标分类算法、交叠率算法与报警逻辑.红外图像是为了尽量克服环境影响,并且在夜间也具有良好的显示与图像采集功能;行人检测是通过YOLOv3算法和基于方向梯度直方图（HOG）特征的多层感知器（MLP）二分类来实现;报警算法与逻辑是计算目标的候选框与报警区域的交叠率,再进行逻辑判断.实验表明,本方法准确性高,报警准确率可达91%,有良好的应用价值.     

大面阵中波红外连续变焦光学系统设计

针对制冷式大面阵640×512凝视焦平面阵列探测器,设计了一套中波红外连续变焦光学系统。该系统由变焦系统和二次成像系统构成,包括7片透镜和2个反射镜组成的折叠光路。首先,根据变焦原理和专业光学设计软件给出了系统结构及其参数。然后,分析了系统的像质和冷反射效应。最后,验证了系统的性能指标。结果表明:该系统可以实现50～500mm的连续变焦,变焦过程中目标景物始终清晰可见;系统在耐奎斯特频率处的全视场光学传递函数大于0.35,全视场畸变小于2%,无冷反射现象;具有分辨率高、热灵敏度高、像质好、变焦轨迹平滑等特点,基本满足设计要求。     

基于相位补偿的低温光学系统常温装调方法研究

基于对红外光学系统的热分析,提出一种低温光学系统的常温装调方法.在常温装调时为系统引入额外的相位板来补偿低温系统在常温时产生的离焦和表面变形.通过热分析获得离焦量和表面变形数据,设计出合适的相位板进行补偿,从而可以实现低温光学系统在常温环境下的正常装调和测试.