激光助视/微光夜间驾驶仪设计及野外试验

阐述了CY-1C头盔式和电视式激光助视/微光夜间驾驶仪,克服传统微光夜视仪的缺点,利用激光助视弥补了因景物照度和对比度明显下降而影响观察效果的不足,将微光成像系统的探测阈值延伸到10-4 lx以下,并可在不同的恶劣天气条件下观察。对研制的样机在不同夜间环境下的性能进行了野外试验,通过对试验结果的分析和比较,验证了车辆驾驶夜视仪达到了各项预期指标,证实了系统参数设计的合理性。     

微光图像随机瞬态激光增强技术研究

以改善微光电视图像质量和增加夜视系统所获取的战场信息量为目标,提出了微光图像随机瞬态增强技术。并设计了伪随机瞬态激光发射及近红外激光 视图像同步捕促控制电路。该技术能在现有条件下显著提高被动微成像系统输出图像对比度,提高了微光夜视 效视距。     

微光助视下夜视仪效能分析及特征参量表征

为科学评价微光夜视仪的性能指标和作战效能,系统分析了微光夜视系统视距探测方程及微光助视效能,阐明了“微光增视可以提高观察距离多少倍”的说法不宜作为衡量助视效能的技术指标。定义并表征了微光助视效能的4个特征参量：Em、Ex、Ey、Eb。靶场实验结果表明：当夜天环境照度为0.6×10－3 lx时,微光夜视仪难以获得清晰的景物图像,通过微光助视,施加特征参量Ex后,微光夜视仪处于理想的工作状态。     

微光图像与激光助视图像的对比度调制融合

图像融合可以对同一景物不同频谱或其他不同物理效应产生的图像进行处理，改善图像质量。把微光图像作为重要的夜视图像具有对比度小、视觉效果模糊的特点。在双谱图像触合理论的基础上，针对光阴极的光谱响应曲线特点，运用瞬态激光助视的方法，获得了景物在近红外波段的图像。因为近红外激光助视图像与微光图像响应的光谱波段不同，所以两类图像有各自的信息特征。将两种图像用基于小波变换的对比度调制的算法进行触合处理，得到了效果较好的融合图像。该技术对提高投光电视系统的视距与目标识别能力具有重要意义。     

伪随机瞬态激光助视图像与常态微光图像融合技术研究

给出了拉普拉斯金字塔算法及微光双谱图像空间域融合的准则,并用金字塔技术对随机瞬态激光助视图像与常态微光图像进行了融合处理,改善了微光夜视图像质量,增强了夜视系统所获取的战场信息量.并用假彩色增强方法得到了可视性较好的彩色图像     

脉冲红外激光助视夜视技术研究

在分析微光夜视系统视距理论的基础上．论证了用脉冲红外激光阵列助视提高微光夜视系统视距的可行性。针对激光助视易于暴露的缺陷,提出了微光夜视伪随机瞬态激光增强技术。系统研究了伪随机编码理论,并硬件实现了瞬态激光伪随机编码调制及同步图像捕捉控制电路。建立了脉冲红外激光助视微光夜视系统,进行了多次室内、野外试验及试验结果观测评估,取得了较好效果。     

用于头盔微光夜视仪的折/衍混合光学系统设计

选择有效输入／输出直径为18／18mm的像增强器,设计了用于头盔微光夜视仪的光学成像系统。将二元衍射面引入传统的双高斯型物镜系统,得到视场为40^o,相对孔径为1．00/1．25的折／衍混合物镜。有渐晕系统和无渐晕系统的性能比较的结果表明．有渐晕的折／衍物镜能更好地满足要求,其重量仅为25g,二元面的最小特征尺寸为19μm,在全视场内的光学传递函数良好。同时设计了相匹配的目镜系统,其出瞳直径为10mm,出瞳距离为25mm。物镜和目镜之间实现畸变补偿,系统结构紧凑,重量轻,各性能参数均达到预定指标。     

头盔式双目微光夜视仪研制

介绍了头盔式双目激光助视/微光夜视仪的设计,它是由激光助视系统,特种光学镜头,高性能微光像增强器组成的主被合一的新型激光夜视仪器.与以往的国内的夜视眼镜相比,它以非球面物镜以及助视功能为特色,以双管高性能超二代像增强器为核心,参照了国外的最新的头盔微光夜视仪的光学系统数据,灵敏度高,图像清晰,并适于头戴和手持两用,其探测阈值延伸到10-3lx以下,改变了目前大多数的微光夜视仪器固有的缺陷,使得在任何恶劣的条件下也可以正常工作.     

含高次塑料非球面的头盔微光夜视物镜设计

为使头盔微光夜视镜的重量更轻,同时保证其较好的成像性能,分析了光学塑料的特性及其加工,通过引入高次塑料非球面,设计了含有3个高次塑料非球面的6片式微光夜视物镜.该物镜具有大视场(40°、小F数(F/1.25)、小畸变(1%)的特点,光学传递函数在空间频率40lp/mm时,轴上传函≥0.6,轴外传函≥0.4,满足微光夜视物镜成像要求.相对具有同样性能的传统物镜系统,总长41 mm,为传统物镜的82.6%,重量13.3 g,仅为传统物镜的32.7%.为头盔式微光夜视系统减重设计提供了一个新的参考思路.     

大动态范围微光夜视系统强光适应性试验方法研究

微光夜视系统具有功耗低、重量轻、图像质量符合人眼观察习惯等应用优势,目前仍是世界各国使用最广泛、装备量最大的军用夜视装备.随着微光夜视系统核心器件——像增强器动态范围的不断扩大,对有效开展系统强光适应性试验提出了新的要求.为准确、客观评价大动态范围夜视系统的强光适应性能,本文从理论上修正了光学系统中像增强器阴极面照度的计算模型,并依据像增强器强光性能参数,设计了试验方法.经外场试验验证,该方法可以较为准确评价大动态微光夜视系统强光适应性,可为微光夜视装备强光适应性试验提供技术支撑.     

带激光辅助照明的微光夜视仪

介绍了一种新型微光夜视仪的性能指标、组成及工作原理．该夜视仪最大的优点在于自身携带激光光源,因此克服了传统夜视仪在全黑天气下无法工作的缺点．在全黑天气下,该夜视仪的视距为1．7km,而且用该夜视仪监视目标时,具有运动检测功能,即对运动目标能发出报警信息。     

亮度增益对夜视仪视距的影响

亮度增益对夜视仪的视距有很重要的影响.夜视仪最重要也是最基本的作用就是改善微光条件下人眼的观察性能,产生足够亮度的光学图像供人眼观察.以前的视距公式没有考虑到亮度增益对视距的影响.从照度与人眼阈值分辨角的关系的角度出发,将亮度增益加入到了视距公式中,并根据修正出的公式从理论上分析了亮度增益对视距的影响.     

基于Vega的微光夜视系统性能仿真技术研究

介绍了有关Vega视景仿真软件的基本理论和概念.结合VC编程软件,编制了一个集计算和仿真功能于一体的应用软件,可以对各种条件下的微光夜视系统进行视距估算和性能仿真,为微光系统的设计提供评估,文中给出了软件对车用微光夜视仪的仿真结果.     

带激光辅助照明的微光夜视仪的研制

文章叙述了带激光辅助照明的夜视仪的研制,它利用激光照明和CCD成像克服了传 统微光夜视仪的缺点。研制的样机通过多次外场试验证实已达到了设计要求。     

用于微光夜视仪性能检测的夜间仿真环境

作为开拓人眼视觉的夜视技术,自20世纪30年代出现以来,已经取得了迅猛的发展和应用,尤其是研究低照度下实现正常观察的微光夜视仪,已相继研制成功了性能成熟的四代产品,并在工业、农业、国防建设等方面有着极为广泛的应用前景.其作用距离的检测一般都在野外进行,文章从实际景物和夜天光的辐射特性出发,介绍了在暗室中研制符合实际景物反射率、对比度的目标和场景以及符合光谱要求的均匀夜天光模拟器,从而为微光夜视仪性能的检测提供了一个稳定的夜间仿真环境.     

距离选通式半导体激光夜视系统

距离选通式半导体激光夜视系统是采用高功率脉冲半导体激光器作为夜视系统的照明光源、以微光管作为接收传感器的主动成像夜视系统。介绍了半导体激光夜视系统中所采用的高质量脉冲半导体激光光源技术及距离选通技术。其中光束准直整形技术和改善光场均匀性技术是脉冲半导体激光夜视系统的关键技术。距离选通式激光夜视系统消除了脉冲激光带来的后向散射及杂散光的干扰,提高了接收信噪比,可获取清晰的夜视图像。实验证明采用距离选通式半导体激光夜视系统可在很差的气象条件下工作,并可获得清晰图像,作用距离达5 km。该系统不仅用于军事领域也可用于边防、公安、搜救、监控等其他领域。     

半导体激光器主动红外夜视监控系统设计

激光主动夜视成像是主动成像,它是将激光技术、成像传感器技术、微弱目标的成像处理技术结合在一起而发展起来的新技术.以近红外半导体激光作为照明光源,对低照度情况下远距离目标进行探测成像.详细阐述了激光主动夜视监控的原理、主动夜视监控系统的组成,并对比分析监控不同目标的实验结果.     

基于红外与微光融合图像的夜视仪设计

在漆黑的夜幕下,为了能随时掌握周围环境动态,设计了一款基于红外、微光融合技术的夜视仪系统。该夜视仪能够准确定位目标及其相对背景位置,自动地增强和染色目标,并且在扫描搜索范围内恒虚警率地发现跟踪目标,然后将获取的目标信息以数字信号的方式自动传输给指挥中心和友邻,使侦查人员对周围环境更加熟悉的同时保持同各方保持联系。通过多次功能仿真以及板上验证,该系统具有较高的执行效率,并且具有良好的侦测能力。