国外红外光谱连续变焦成像系统的研究进展

相比红外光谱定焦成像系统和红外光谱两档成像系统而言,红外光谱连续变焦成像系统具有连续变化的视场,可对目标进行连续成像,是未来红外光谱成像技术的发展方向。为了提高红外光谱连续变焦成像系统的探测性能、实现低成本、良好的消热差性能,近年来国外开发了一些新技术。概述了国外红外材料、红外探测器、冷光阑等方面的新技术,及这些新技术在红外光谱变焦成像系统中的具体应用,列举了使用新型红外材料实现消热差的红外目标探测连续变焦系统,中波红外、长波红外光谱双波段连续变焦系统,高变焦比红外光谱连续变焦系统,应用可变冷光阑技术的红外光谱连续变焦系统设计实例,作为国内红外光谱变焦成像系统发展的借鉴。     

固/液界面原位红外显微镜和步进扫描时间分辨FTIR反射光谱及其在纳米材料科学中的应用

结合红外显微镜和步进扫描FTIR光谱仪 ,发展了固 /液界面电化学原位显微镜红外反射光谱和步进扫描快速时间分辨FTIR反射光谱 ,并应用于纳米材料特殊性能和电化学反应动力学的研究。研制纳米结构Pt微电极 ,获得CO吸附的红外特征随纳米结构和纳米尺度变化的原位显微镜红外谱图。利用纳米结构Pt微电极的异常红外效应 ,显著提高电化学原位红外反射光谱的灵敏度 ,获得分辨率达 5 0 μs的步进扫描时间分辨光谱。不仅发展了固 /液界面显微镜原位红外反射光谱新方法 ,并且拓展了电化学原位红外反射光谱在纳米材料科学研究中的应用。     

溴化钾质量对红外光谱测试结果的影响

溴化钾(KBr)在中红外区段没有吸收峰,所以常作为红外光谱测试样品的载体。如果溴化钾试剂中混有杂质,则杂质产生的吸收峰会对样品测试的红外光谱形成干扰和影响。对国内外多家厂商的溴化钾试剂分别进行了红外光谱测试,就溴化钾试剂质量对红外光谱测试的影响进行了分析和论述。分析表明,红外光谱实验所选用的溴化钾纯度至少应当在99%以上。     

新书快讯:《傅里叶变换红外光谱分析》(第2版)简介

由北京大学翁诗甫教授级高工编著的《傅里叶变换红外光谱分析》(第2版)一书已于2010年5月由化学工业出版社出版。本书系统地介绍了红外光谱的基本概念、傅里叶变换红外光谱学的基本原理、傅里叶变换红外光谱仪的结构、傅里叶变换红外光谱仪附件原理和使用技术、红外光谱样品制备和测试技术、红外光谱数据处理技术、红外光谱的定量分析和未知物的剖析、基团的振动频率分析以及红外光谱仪的保养和维护技术。     

基于FTIR的苔藓植物表征关系除趋势对应分析

苔藓植物是一类重要高等植物。但是,苔藓植物体型小,可供鉴别性状少。应用OMNI采样器-傅里叶变换红外光谱直接测定法鉴别植物样品具有简便、快速和准确的优点。应用傅里叶变换红外光谱直接测定法测定了苔藓植物26种30个样品的红外光谱,以波数-吸光度为指标来表征吸收峰,以红外光谱图为对象,应用除趋势对应分析(Detrended Correspondence Analysis, DCA)比较了30个样品在红外光谱图上的差异程度。结果发现,基于傅里叶变换红外光谱的除趋势对应分析反映出苔藓植物红外光谱的差异与它们分类关系有较好的对应性。因此,应用傅里叶变换红外光谱直接测定法能够鉴别药用苔藓植物。     

红外光谱、拉曼光谱和电子顺磁共振谱在地质研究中的应用——云龙锡矿锡石的谱学及成因研究

本文讨论了云龙锡矿锡石的红外光谱、拉曼光谱和电子顺磁共振谱的谱学特征,并深入研究了其地质意义。根据云龙锡石红外光谱的谱形、吸收峰强度和频率特征,可以将其分为两种主要类型(A、B型)。锡石成分和结构上的变化是引起红外光谱的差别的根本原因。红外光谱特征对比表明,A型谱与含铌钽花岗岩型、伟晶岩型锡矿床中锡石的红外光谱特征相同,而B型谱则与热液锡矿床中锡石的红外光谱特征相同。结合宏观地质研究表明,云龙锡石形成于氧化物阶段和硫化物阶段,前者的红外光谱为A型谱,后者的则为B型谱     

FTIR和Raman用于盐酸曲马多的结构分析

采用AVATAR 360型傅里叶变换红外光谱仪和RM-1000型激光共聚焦拉曼光谱仪测定盐酸曲马多的红外光谱和拉曼光谱。拉曼光谱和红外光谱中均显示出了盐酸曲马多的特征峰,都能够用于其结构鉴别。采用红外、拉曼光谱这两种方法互相印证,互相补充,可增强鉴定的准确性、可靠性。     

阵列相关系数比对法在中药鉴别中的应用研究

中药材红外光谱具有“指纹”性,通过对红外特征吸收谱图的比对可达到区分和鉴别药材的目的。该研究用Visual Basic 6.0设计了中药材红外光谱阵列相关系数比对软件,建立了300多种中药药材的红外光谱数据库,将未知药材的红外光谱与数据库中药材的红外光谱进行比对,它能依11个波段两光谱相关系数的大小自动找到与库中最相似的光谱的药材,从而达到鉴别未知药材的目的。研究结果表明：在光谱数据库所包含的药材范围内,指定阵列相关系数的阈值,抓住特征波段光谱的比对,可避开CO₂和H₂O等外界因素对谱图的干扰,使比对结果准确可靠。该法有望成为中药材快速鉴别的一种常规手段。     

彝药包谷七和见肿消的红外光谱

采用傅里叶变换红外光谱法测定彝药包谷七和见肿消的红外光谱图。分析比较了两种彝药在红外光谱图上的异同,结果表明,两种样品在红外光谱图上的吸收峰的峰形、吸收位置和强度均有差异,不同样品的特征吸收峰明显,通过分析红外光谱,为彝药的识别、鉴定和药理分析提供了一定的科学依据。     

新书快讯:《傅里叶变换红外光谱分析》(第2版)简介

由北京大学翁诗甫教授级高工编著的《傅里叶变换红外光谱分析》(第2版)一书已于2010年5月由化学工业出版社出版。本书系统地介绍了红外光谱的基本概念、傅里叶变换红外光谱学的基本原理、傅里叶变换红外光谱仪的结构、傅里叶变换红外光谱仪附件原理和使用技术、红外光谱样品制备和测试技术、红外光谱数据处理技术、红外光谱的定量分析和未知物的剖析、基团的振动频率分析以及红外光谱仪的保养和维护技术。     

红外通信特性实验

介绍红外线和红外光学材料的基本原理和特性,在实验教学中开设红外通信实验,并通过对影响实验的相关参数进行研究,使学生了解红外材料的基本特性及简单的应用.     

多功能RLED参数测试系统的实验设计

本实验设计了一个测量红外发光二极管(RLED)各种特性的系统平台.该系统集电学、光学等相关知识,可测量RLED的电流-电压关系、电流-光强度关系、光谱分布特性、发光强度角分布特性,还可研究占空比对发光强度的影响.该系统具有成本低、灵敏度高、易操作等特点,可作为综合性研究性实验而用于大学物理实验教学.     

A fusion method for visible and infrared images based on contrast pyramid with teaching learning based optimization

This paper proposes a novel image fusion scheme based on contrast pyramid (CP) with teaching learning based optimization (TLBO) for visible and infrared images under different spectrum of complicated scene. Firstly, CP decomposition is employed into every level of each original image. Then, we introduce TLBO to optimizing fusion coefficients, which will be changed under teaching phase and learner phase of TLBO, so that the weighted coefficients can be automatically adjusted according to fitness function, namely the evaluation standards of image quality. At last, obtain fusion results by the inverse transformation of CP. Compared with existing methods, experimental results show that our method is effective and the fused images are more suitable for further human visual or machine perception.     

Infrared thermography-based visualization of droplet transport in liquid sprays

An infrared thermography-based technique for the characterization and visualization of liquid sprays was developed. The technique was tested on two atomizers: a high-speed rotary bell atomizer and a high volume low pressure air-assisted atomizer. The technique uses an infrared thermography-based measurement in which a uniformly heated background acts as a thermal radiation source, and an infrared camera as the receiver. The infrared energy emitted by the radiation source in traveling through the spray is attenuated by the presence of the droplets inside the spray. The infrared intensity is captured by the receiver showing the attenuation in the image as a result of the presence of the spray. The captured thermal image is used to study detailed macroscopic features of the spray flow field and the evolution of the paint droplets as they are transferred from the applicator to the target surface.     

燃料均化过程中红外光体加热率控制模拟

通过光线追迹程序对红外光在黑腔中的传播进行模拟,得到红外光聚焦位置不同时靶壳和燃料的体加热率。模拟结果表明:当燃料冰层实现均化时,相比靶壳,燃料吸收了少部分红外光能量。靶壳和燃料的体加热率随着红外光在黑腔上的聚焦位置而改变,聚焦位置偏移量的增加,靶壳的红外光加热率峰值对应的高度角逐渐变大,而燃料的红外光体加热率逐渐变小。因此,通过改变红外光的聚焦位置对靶丸以特定的体积热率加热,从而达到燃料均化所需的温度场。     

远红外窗口聚乙烯性能研究

采用压缩模塑法制备了聚乙烯远红外窗口，对红外窗口材料的成型条件和性能进行了测试分析。结果表明，成型温度为150℃，样品的成型压力对红外透过率没有影响，窗口材料的红外透过率随厚度的增加而减小，最后选定样品厚度为2mm，在15μm以后具有较好的透过率。抗腐蚀性能测试结果表明，材料耐强酸、强碱及部分有机溶剂。     

Influence of binder viscosity on the control of infrared emissivity in low emissivity coating

Low emissivity is the complex system and polymer binder is one of the most important factors that affect optical and mechanical properties of the coating. Low infrared emissivity coatings were prepared by using flake aluminum particles and three types of polymer resins as fillers and binders, respectively. The influence of polymer binder viscosity on pigment particles distribution, surface morphology and infrared emissivity of the coating was systematically investigated. The results indicate that infrared emissivity of the coating can be strongly affected by the resin viscosity at the same preparation condition, which induces different aluminum particles distribution and surface morphology of the coating. Low resin viscosity is helpful for aggregating pigments and reducing the top polymer layer thickness near the surface, thus the infrared emissivity is reduced. If the resin viscosity value is decreased by two orders of magnitude, the infrared emissivity values would be reduced as much as 0.2. Additionally, a theoretical model is proposed to account for this mechanism, which indicates that sedimentation, evaporation and diffusion play important roles in forming different aluminum particles distribution during the drying process of the coating.     

基于CNN的红外图像边缘检测算法的FPGA实现

提出了一种以现场可编程门阵列为硬件处理器实现基于细胞神经网络的红外图像边缘检测方法.首先利用simulink的算法行为特性搭建红外图像输入模块,获得相关的红外图像头信息并对红外图像像素值范围进行相应变化,然后根据细胞神经网络模板所创建的查找表设计单个细胞元软核,再利用细胞神经网络阵列的规则性和互联的局域性,将单个细胞元软核扩展成细胞神经网络阵列.最后采用modelsim将细胞神经网络阵列与红外图像输入、输出模块相关联,从而达到实时处理的效果.实验结果表明:基于现场可编程门阵列为硬件处理器平台实现的细胞神经网络对红外图像进行边缘检测取得了较好的效果,且与MATLAB软件仿真的结果进行对比得出两者只有极其微小的差别.在Xilinx公司Virtex-6系列的现场可编程门阵列平台上,综合后占用极少资源的情况下得到142.693 MHz的最高频率,并且达到了2.378 Mpixels/sec处理速度.     

Analysis of the features and reconstruction of a high resolution infrared image based on a multi-aperture imaging system

Infrared images of good quality are strictly important for such applications as targets detection, tracking and identifying. Traditional single aperture infrared imaging system brings in some defects for its imaging scheme. Multi-aperture imaging system shows promising characteristic of improving image quality and reducing size of optical instruments. We reconstruct a high resolution infrared image from the low resolution sub-images collected by the compact multi-aperture imaging system. A novel reconstruction method called pixels closely arrange (PCA) is proposed based on analyzing the compound eye imaging process, and this method is verified in a simulated 3D infrared scene to capture sub-images. An evaluation of the reconstructed image quality is presented to discuss the significant factors that affect the final result. Experimental results show that the PCA method can be efficiently applied to the multi-aperture infrared imaging system as long as the structure of the micro-lens array is specifically designed to be adaptive to the infrared focal plane array (IFPA).     

基于CNN的红外图像边缘检测算法的FPGA实现

提出了一种以现场可编程门阵列为硬件处理器实现基于细胞神经网络的红外图像边缘检测方法.首先利用simulink的算法行为特性搭建红外图像输入模块,获得相关的红外图像头信息并对红外图像像素值范围进行相应变化,然后根据细胞神经网络模板所创建的查找表设计单个细胞元软核,再利用细胞神经网络阵列的规则性和互联的局域性,将单个细胞元软核扩展成细胞神经网络阵列.最后采用modelsim将细胞神经网络阵列与红外图像输入、输出模块相关联,从而达到实时处理的效果.实验结果表明:基于现场可编程门阵列为硬件处理器平台实现的细胞神经网络对红外图像进行边缘检测取得了较好的效果,且与MATLAB软件仿真的结果进行对比得出两者只有极其微小的差别.在Xilinx公司Virtex-6系列的现场可编程门阵列平台上,综合后占用极少资源的情况下得到142.693 MHz的最高频率,并且达到了2.378 Mpixels/sec处理速度.