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大口径红外成像系统的光学设计 被引量：32
1
作者 潘君骅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1475-1478,共4页
推导了以反射式两镜系统为主体的红外成像系统中满足光瞳匹配要求的转像透镜的高斯光学参量与两镜系统参量的关系式。当选定红外焦平面的冷屏直径及到焦面的距离后 ,转像透镜与两镜系统的高斯光学参量之间必须满足这个关系式 ,才能做到... 推导了以反射式两镜系统为主体的红外成像系统中满足光瞳匹配要求的转像透镜的高斯光学参量与两镜系统参量的关系式。当选定红外焦平面的冷屏直径及到焦面的距离后 ,转像透镜与两镜系统的高斯光学参量之间必须满足这个关系式 ,才能做到光瞳匹配 ,这就是冷屏为系统的出瞳 ,而入瞳是主反射镜的口径。消像差由主镜、副镜的非球面及转像透镜上的一个非球面承担。用实例计算验证了所推导出的公式的可靠性 ,红外系统的口径取为 2 50mm ,红外接收器的冷屏直径为 5mm ,冷屏到红外像面的距离为 2 0mm。两镜系统主镜的曲率半径选定为-10 0 0mm及 -80 0mm两个值 ,两镜系统焦距为 2 0 0 0mm ,150 0mm及 10 0 0mm三个。 展开更多
关键词 红外成像系统 光学设计 光瞳匹配 高斯光学参量 冷屏 转像透镜 消像差
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红外成像系统作用距离的估算 被引量：33
2
作者 李润顺 袁祥岩 +1 位作者 范志刚 左保军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期1-3,11,共4页
在红外成像系统中 ,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测 ,减少了系统的作用距离。从信号和噪声的统计特性出发 ,文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系 ,基于此推导了红外成像系... 在红外成像系统中 ,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测 ,减少了系统的作用距离。从信号和噪声的统计特性出发 ,文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系 ,基于此推导了红外成像系统对点源目标的作用距离公式。对面源目标 ,重新确定了温差的概念 ,综合考虑目标的面形尺寸、观察等级和探测概率的要求 ,以MRTD为基准计算作用距离。编制了相应的软件 ,可以快速计算出不同探测概率下的作用距离。 展开更多
关键词 红外成像系统 信噪比 虚警概率 探测概率 作用距离
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基于张正友标定法的红外靶标系统 被引量：35
3
作者 王谭 王磊磊 +2 位作者 张卫国 段晓韬 王婉丽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1828-1835,共8页
高精密红外靶标是红外成像领域的重点研究内容之一。基于张正友标定原理,通过材料温度和表面辐射特性设计适合于红外标定的简便式精密靶标;基于张正友标定方法的基本原理,提出靶板设计的基本要素;根据表面辐射机理、靶面特征点的几何位... 高精密红外靶标是红外成像领域的重点研究内容之一。基于张正友标定原理,通过材料温度和表面辐射特性设计适合于红外标定的简便式精密靶标;基于张正友标定方法的基本原理,提出靶板设计的基本要素;根据表面辐射机理、靶面特征点的几何位置关系及热力学原理,设计高低辐射区域具有锐利分界线的靶板,并借助成像原理分析靶板板面误差精度,获得符合基本要素的简便式高精密靶标。对设计的靶标进行试验,结果表明:该靶板在较低温差载荷(相对于室温22℃)的作用下,靶面高辐射区和低辐射区边界锐利,能够为标定提供精确的特征点,标定反投影均方根误差小于0.16 pixel,适合于红外成像系统的高精密标校。 展开更多
关键词 靶标系统 红外成像系统 相机标定
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空空导弹多光谱红外成像制导技术研究 被引量：32
4
作者 黄士科 张天序 +1 位作者 李丽娟 陈宝国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期16-20,93,共6页
从空空导弹红外制导系统的需求出发,探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法,介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计,分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光... 从空空导弹红外制导系统的需求出发,探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法,介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计,分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光谱特征选取等关键技术。在此基础上给出了一种空空导弹双色成像探测系统实例,该系统利用共光路系统设计实现双波段红外成像探测,并针对红外诱饵干扰进行了基于光谱特征的目标跟踪与抗干扰算法,实验验证该系统具有优于单波段成像导引头的目标识别与干扰抑制能力,显示出了多光谱成像导引头是空空导弹的发展方向。 展开更多
关键词 红外成像系统 多光谱 探测 制导技术
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红外焦平面器件二点多段非均匀性校正算法研究 被引量：24
5
作者 王跃明 陈建新 +1 位作者 刘银年 薛永祺 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期415-418,共4页
分析了红外焦平面探测器的非均匀性机理和各种非均匀性校正算法 ,提出两点多段非均匀性校正算法 ,该算法避免了二点校正算法的低精度和多点校正算法的大运算量 .在红外多谱段相机上的应用结果表明二点多段非均匀性校正算法具有运算量小... 分析了红外焦平面探测器的非均匀性机理和各种非均匀性校正算法 ,提出两点多段非均匀性校正算法 ,该算法避免了二点校正算法的低精度和多点校正算法的大运算量 .在红外多谱段相机上的应用结果表明二点多段非均匀性校正算法具有运算量小、精度高、实用性强的优点 . 展开更多
关键词 红外焦平面器件 二点多段法 非均匀性校正算法 图像噪声 温度分辨率 增益系数 红外成像系统
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军用红外成像系统新概念新体制的发展 被引量：28
6
作者 范晋祥 岳艳军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页
近年来,新的军事需求对军用红外成像系统提出了持久性监视、大范围覆盖、对目标区高分辨率成像、快速检测出目标事件等多项挑战,为了满足这些要求,军用红外成像系统的新概念、新体制研究成为热点。重点介绍了近年来在军用红外成像系统... 近年来,新的军事需求对军用红外成像系统提出了持久性监视、大范围覆盖、对目标区高分辨率成像、快速检测出目标事件等多项挑战,为了满足这些要求,军用红外成像系统的新概念、新体制研究成为热点。重点介绍了近年来在军用红外成像系统的新概念、新体制研究方面的新进展,并概述了压缩感知理论在新概念红外成像系统领域的应用情况,及用于新概念红外成像系统的微光机电系统和智能化红外焦平面阵列的发展。 展开更多
关键词 红外成像系统 编码孔径成像 计算成像 压缩感知 自适应光谱成像 一体化感知和处理
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红外成像系统图像空间噪声分析与估计 被引量：16
7
作者 吴军辉 郜竹香 张玉竹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2001年第3期19-22,25,共5页
分析当对晴朗天空背景中的弱小目标进行探测的情况下红外成像系统的各种噪声源 ,给出各噪声源引入的噪声均方值与工作环境温度和背景红外辐射特性的定性关系 ,然后对图像空间噪声的靶场测量以及估计方法进行讨论。
关键词 红外成像系统 图像空间噪声 目标探测 信号估计
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红外焦平面非均匀性校正算法研究与实现 被引量：17
8
作者 杨正兴 谈新权 尚小冬 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第3期11-14,共4页
红外焦平面阵列的非均匀性噪声是制约红外成像质量的主要因素。非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术,虽然现在已经提出多种基于场景的非均匀性校正方法,但是两点校正法因其实时性好,具有实用价值。文中讨论了两点校正法,并... 红外焦平面阵列的非均匀性噪声是制约红外成像质量的主要因素。非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术,虽然现在已经提出多种基于场景的非均匀性校正方法,但是两点校正法因其实时性好,具有实用价值。文中讨论了两点校正法,并分别提出了利用查找表法和用CPLD实现焦平面探测器非均匀性校正的方案。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 查找表 CPLD 校正算法 红外成像系统
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基于MEMS的光力学红外成像 被引量：22
9
作者 潘亮 张青川 +4 位作者 伍小平 段志辉 陈大鹏 王玮冰 郭哲颖 《实验力学》 CSCD 北大核心 2004年第4期403-407,共5页
非制冷红外成像仪以其优良的性价比和高可靠性而倍受关注。近期 ,非制冷的热机械型红外成像仪有望发展成为新的低价格高性能的红外成像设备。本文提出了一种新型光学读出的红外探测仪。此红外探测仪的核心器件焦平面阵列 (FPA)由无硅基... 非制冷红外成像仪以其优良的性价比和高可靠性而倍受关注。近期 ,非制冷的热机械型红外成像仪有望发展成为新的低价格高性能的红外成像设备。本文提出了一种新型光学读出的红外探测仪。此红外探测仪的核心器件焦平面阵列 (FPA)由无硅基底结构的微悬臂梁阵列构成。每个微悬臂梁独立地把入射的红外热辐射转化为被光学系统探测的热变形。它不需要读出电路、真空腔和制冷装置 ,其理论上的噪声等效温度差接近致冷型红外成像系统 ,而制作成本和难度将大幅降低。制作的无硅基底单层膜结构的FPA ,其单元尺寸为 2 0 0 μm× 1 0 0 μm ,阵列大小为 1 5 0× 1 0 0像素数。实验制作的系统探测到温度为 5 0 0K左右的热物体像 ,热像采样频率为 1 2幅 /秒。 展开更多
关键词 非制冷 微悬臂梁 红外探测仪 像素数 红外成像系统 读出电路 光力学 FPA 近期 左右
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红外成像系统仿真技术的现状与未来 被引量：19
10
作者 左月萍 张建奇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期203-207,共5页
利用计算机进行红外成像系统的仿真有助于系统的整体设计 ,同时也是评价系统性能的有力工具。人们在这一领域做了大量工作 ,并取得了良好的效果。文中概述了红外成像系统计算机仿真技术所采取的重要技术路线、研究方法和研究成果的现状 ... 利用计算机进行红外成像系统的仿真有助于系统的整体设计 ,同时也是评价系统性能的有力工具。人们在这一领域做了大量工作 ,并取得了良好的效果。文中概述了红外成像系统计算机仿真技术所采取的重要技术路线、研究方法和研究成果的现状 ,介绍并比较了现有的几个典型仿真模型 。 展开更多
关键词 红外成像系统 计算机仿真 模型
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复杂背景下红外点目标探测概率估算 被引量：21
11
作者 毛峡 常乐 刁伟鹤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1429-1434,共6页
红外成像系统对点目标的探测概率在实际应用中往往受到复杂背景的极大影响,而现有的计算方法并不能适用于复杂背景下的探测概率估算.首先从红外成像系统对点目标的作用距离模型出发,分析了探测概率与信噪比、作用距离的关系,推导出单一... 红外成像系统对点目标的探测概率在实际应用中往往受到复杂背景的极大影响,而现有的计算方法并不能适用于复杂背景下的探测概率估算.首先从红外成像系统对点目标的作用距离模型出发,分析了探测概率与信噪比、作用距离的关系,推导出单一背景下红外点目标的探测概率估算方法;然后,利用红外成像系统的亮度-灰度函数,通过背景的红外图像灰度信息计算得到其红外辐射亮度;最后,引入概率统计的思想对单一背景下探测概率的估算方法进行了改进,提出了复杂背景下红外点目标探测概率的估算方法.实验结果表明:该估算方法可以有效评估实际应用中典型复杂背景对红外成像系统的点目标探测概率的影响. 展开更多
关键词 探测概率 作用距离 复杂背景 红外点目标 红外成像系统 信噪比
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利用FPGA实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正 被引量：12
12
作者 孔令彬 易新建 +1 位作者 王典洪 叶敦范 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期39-42,共4页
实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快,... 实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快,适用于红外成像系统实时图像处理场合。仿真和实验结果证明是可行的。 展开更多
关键词 FPGA 红外焦平面阵列 非均匀性校正 现场可编程门阵列 红外成像系统
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用于高温测量的红外热成像技术 被引量：15
13
作者 邓建平 王国林 黄沛然 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2001年第1期43-47,共5页
用于高焓风洞实验中模型表面温度测量的CCD红外热成像系统 ,测温范围 1 0 0 0～ 350 0K。笔者介绍系统原理和标定过程 ,并给出了初步风洞实验结果。通过与红外高温计测量结果的比较分析 ,验证了该系统的可靠性和实用性。系统的研制成功... 用于高焓风洞实验中模型表面温度测量的CCD红外热成像系统 ,测温范围 1 0 0 0～ 350 0K。笔者介绍系统原理和标定过程 ,并给出了初步风洞实验结果。通过与红外高温计测量结果的比较分析 ,验证了该系统的可靠性和实用性。系统的研制成功为地面防热 /热结构实验中模型表面温度测量提供了先进的手段。 展开更多
关键词 CCD红外热像仪 高温测量 高焓风洞 计算机图像处理 红外成像系统
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制作在非球面基底上的红外衍射光学元件 被引量：15
14
作者 刘莉萍 王涌天 +1 位作者 李荣刚 焦明印 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期308-312,共5页
用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加... 用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加工效果良好 ,有效地减小了此单片镜系统的色差 ,明显提高了系统的成像质量 。 展开更多
关键词 衍射光学元件 金刚石车削 非球面基底 红外成像系统
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红外热成像系统应用于反潜探测的分析 被引量：18
15
作者 鲁新平 沈振康 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期217-219,236,共4页
大面阵、高灵敏度的红外焦平面探测器技术的逐步成熟为红外热成像系统进行反潜探测的设想的可行性提供了保证。理论计算和分析表明 :采用焦平面探测器的红外热成像系统可以在一定距离上分辨海面海水的细小温度差异 ,并可在高帧频下快速... 大面阵、高灵敏度的红外焦平面探测器技术的逐步成熟为红外热成像系统进行反潜探测的设想的可行性提供了保证。理论计算和分析表明 :采用焦平面探测器的红外热成像系统可以在一定距离上分辨海面海水的细小温度差异 ,并可在高帧频下快速扫描大范围的海面 ,在反潜探测中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 焦平面列阵 红外成像系统 反潜探测
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红外成像光学系统进展与展望 被引量：17
16
作者 王岭雪 蔡毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-12,共12页
随着红外焦平面探测器向大面阵、多维度(例如双/多波段)信息获取、高灵敏度的第三代探测器技术发展,对红外成像光学系统的设计、光学元件加工、光学膜镀制、红外光学系统装调与测试等方面提出了新需求。本文在简述第一代热成像系统红外... 随着红外焦平面探测器向大面阵、多维度(例如双/多波段)信息获取、高灵敏度的第三代探测器技术发展,对红外成像光学系统的设计、光学元件加工、光学膜镀制、红外光学系统装调与测试等方面提出了新需求。本文在简述第一代热成像系统红外光学、第二代红外/热成像红外光学的基础上,梳理了第三代红外/热成像系统对红外光学的要求,综述了第三代红外成像光学系统解决这些新要求的技术进展,并展望了新技术的发展趋势。 展开更多
关键词 红外成像系统 热像仪 红外成像光学系统
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红外成像系统对点目标动态探测概率分析 被引量：17
17
作者 吴军辉 朱景成 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第1期40-44,共5页
分析了红外成像系统对点目标动态探测概率的主要影响因素，特别提出了光学系统衍射、像差、色差以及跟踪系统跟踪误差、红外探测器件填充系数对动态探测概率的影响，并提出提高探测概率的措施。
关键词 目标探测 概率 红外成像系统
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红外成像系统性能模型的研究进展 被引量：7
18
作者 王晓蕊 张建奇 左月萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期399-403,共5页
综述了国内外红外成像系统性能模型的状况。在分析静态性能模型和动态性能模型的基础上 ,分别给出了其基本构想 ,阐述了几种静态性能模型的优缺点 ,讨论了动态性能模型的三种模块 :目标背景模块、图像处理算法模块和目标工作平台模块。... 综述了国内外红外成像系统性能模型的状况。在分析静态性能模型和动态性能模型的基础上 ,分别给出了其基本构想 ,阐述了几种静态性能模型的优缺点 ,讨论了动态性能模型的三种模块 :目标背景模块、图像处理算法模块和目标工作平台模块。介绍了它们在预测现场性能的应用。展望了性能模型的发展趋势。 展开更多
关键词 红外成像系统 性能模型 静态性能模型 动态性能模型 约翰逊准则 信号干扰比 作用距离
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新概念军用红外成像系统的发展 被引量：16
19
作者 范晋祥 张渊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期386-390,共5页
未来防御系统对军用红外成像系统提出了更具挑战性的要求,采用常规的设计理念难以实现。近年来,为了发展新一代军用红外成像系统概念,人们从生物界获得了许多启示。介绍了生物视觉系统的演化过程和几类不同的生物视觉系统结构的特点,分... 未来防御系统对军用红外成像系统提出了更具挑战性的要求,采用常规的设计理念难以实现。近年来,为了发展新一代军用红外成像系统概念,人们从生物界获得了许多启示。介绍了生物视觉系统的演化过程和几类不同的生物视觉系统结构的特点,分析了常规的可见光/红外成像系统存在的主要问题,并具体阐述了基于脊椎动物视网膜视觉机制发展的几种新概念成像系统,包括可变锐度超像素成像器件和基于这种器件发展的大视场、高分辨率、快帧频成像系统,采用数字超分辨率处理技术的灵捷探测、识别红外光电系统,基于动物视网膜视觉机理的亚像元分辨成像器件;阐述了采用小孔成像机制发展的自适应编码孔径可见光/红外成像概念和综合采用透镜成像和小孔成像机制的混合成像系统概念。 展开更多
关键词 生物视觉系统 红外成像系统 编码孔径 计算成像 来自生物的灵感
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几种工作模式的微扫描成像系统的理论建模和仿真 被引量：12
20
作者 左月萍 张建奇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期145-148,共4页
在分析微扫描技术成像过程的基础上 ,利用象素传递函数 (PTF)对 1× 1、2× 2、3× 3和 4× 4这几种工作模式的微扫描系统进行了成像理论建模和计算机仿真 .
关键词 微扫描成像系统 建模 仿真 工作模式 象素传递函数 PTF 红外成像系统 红外探测器
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