亚象元动态成象系统空间分辨率研究

本文从采样间隔和调制传递函数两个方面分析了亚象元成象系统的理论空间分辨率.并将其与实际结果进行了比较.     

航天线阵CCD相机推扫成象过程的象质研究

本文从线阵CCD相机推扫成象的原理出发,根据CCD器件动态时间积分的特点,指出了它与胶片型航天相机成象的区别,推导出了沿航迹方向和穿航迹方向由光学图象向光电图象转换的调制度公式.在线性传递情况下推导了图象动态传递的MTF一般公式,并由此公式说明以往对于推扫成象的MTF计算公式仅为一般公式中的一个特例.提出了象元积分重叠率的概念,并讨论了它对整机MTF的影响.指出了线阵CCD相机在特征频率下正常成象是有一定概率的,并提出了其正常成象概率的具体算法.     

法国的组件式热成象系统

由于现代夜视系统造价高昂,加之军方对仪器性能的要求越来越高,针对这两方面的问题,各国都谋求发展自己的组件式系统。对于英国、美国和德国的热成象系统组件计划已早有所知,这里要介绍的是法国的组件计划实施情况。法国国防部自1975年就与 SAT 和 TRT 公司签订合同,确立法国的热成象组件计划体制,正式的计划称为 SMT(组件式热成象系统)计划。规定的具体设计特点为:     

光声显微镜对集成电路的分层成象

利用光声显微镜对集成电路的亚表面结构进行剖析和检测是研究光声显微镜的重要目的之一.本文在理论上从一维热弹模型出发,针对我们的光声成象系统(特别是光声效应的压电接收系统)提出了一些特定的边界条件,计算并分析了利用光声显微镜系统对集成电路实现分层成象的可能性,并且在实验上得到了部分分层成象的结果,显示出光声显微镜作为集成电路生产的监控和检测工具有重要的应用前景.     

层析型线阵推扫成象光谱技术及其仿真研究

本文设计了一种层析型线阵推扫成象光谱仪。与色散型推扫成象光谱仪或干涉型推扫成象光谱仪不同的是,它用线阵CCD代替面阵CCD,同时又具有高通量、多通道、高信噪比、结构简单、轻量等优点。其基本原理是利用光栅的多级衍射实现视场条带目标的一维空间和一维光谱组成的“空间-光谱平面”到一维投影象的Radon变换,然后由逆Radon变换重构二维数据(一维光谱和一维空间),另一维空间信息通过推扫便可得到。文章还提供了重构算法和计算机仿真试验结果,验证了算法和方案的可行性。     

交叉采样及其FFT技术

在只有单路模数变换器时,接收系统正交双通道采用交叉采样的方式采集数据.由于每个数据点其实部和虚部非同一时间获得,交叉采样的数据直接FFT时,其频谱将出现伪影.本文提出一种克服伪影的Imagford算法并用于自制的核磁共振成象系统中.     

IrSi肖特基势垒红外图象传感器

已经研制成功有512×512元的IrSi肖特基势垒红外图象传感器。该器件使用电荷扫借器件(CSD)结构。采用的探测器是截止波长为7.3μm的IrSi/p—Si肖特基势垒(SB)二极管。为了减少热产生的暗电流,器件致冷到62K。器件按NTSC帧速(30帧/秒)工作。本文用实例对应用这种器件的热成象系统予以说明。     

水下微光高速光电成象系统作用距离的研究

本文首先对水的光学特性及其对水下成象的影响进行了分析,指出了水下光学成象的特殊性对光电成象器件的要求,并对微光条件下光电成象器件的性能进行了理论分析;详细介绍了水下微光高速光电成象系统作用距离公式的推导过程;最后针对实际系统进行了计算和分析.     

干涉成象光谱仪象移补偿研究

本文研究了遥感用干涉成象光谱仪的象移补偿问题,通过实验和理论推导得出了干涉成象光谱仪在获得空间和光谱信息两种情况下对象移量的要求,认为在使用线阵探测器时可以不采用象移补偿技术,而在使用面阵探测器时应根据逐行推扫或逐帧推扫方式来确定是否是采用家移补偿.     

快速致冷红外探测器

热成象系统采用致冷的红外探测器已被确定无疑。一般来说,热成象系统在接通致冷器后,30秒钟就进入工作状态。然而新型的热寻的导弹和激光制导导弹必须在仅仅几秒钟或更短的时间内就进入工作状态。每种用途可以要求红外探测器不同的工作温度。有些型号需要焦尔-汤姆逊(J-T)式致冷,而另一些型号可以在热电温度下工作。本文介绍快速致冷红外探测器的设计根据。列举采用焦尔-汤姆逊(J-T)致冷器的一些设计实例,并给出了J-T致冷器的性能和一种采用二级热电致冷器的探测器的情况。     

基于光谱精确采样的高光谱相机转扫成像几何校正

针对转扫式光谱成像系统在数据采集过程中,由于转台转速过快造成校正后的影像存在有数据漏洞,以及获取的原始影像数据存在有严重几何形变,影响影像上地物信息的分类与识别等问题,介绍了转扫式光谱成像系统的组成并给出数据采集一般过程,根据数据采集时单帧影像的覆盖范围和系统采集影像的速率等信息,在数据采集时对转台速度进行控制;结合影像获取时的起始与终止角度以及传感器距离前视点的距离等信息,详细推导了转扫式光谱成像空间定位模型,并对定位后影像进行格网划分和光谱重采样,给出了影像畸变校正的一般流程;鉴于影像空间定位后相邻帧间影像空间分辨率不一致,同时为保证获取最大的影像分辨率,采用最小空间采样间隔作为坐标定位后影像格网划分单元;考虑到新生成均匀格网与不均匀格网叠加进行光谱取值时,采用直接光谱采样可能造成的光谱混叠失真问题,提出了基于位置分布的光谱精确采样方法,以张家界老司城获取的高光谱影像数据为例进行畸变的校正,校正后影像上地物保持了原有的几何特征,验证了算法的正确性,同时抽取不同地物点的光谱数据进行相关系数计算,结果表明改进的光谱采样算法优于直接光谱采样,为同类产品的地面应用提供参考。     

用于运动目标探测的多通道成象系统

本文提出了一种采用自聚焦(GRIN)透镜阵列对运动目标进行探测的多通道光学成象系统.与单孔径成象系统比较,多通道成象系统具有更宽的视场和更高的运动敏感度,使之更适合于对运动目标的捕获、跟踪以及对运动量的测定.本文根据复眼的视觉机制和自聚焦透镜的成象原理,对运动目标进行了成象与测定实验.此外,初步介绍了为提高图象分辨率而采用的并行多通道处理技术.     

顾及光谱混叠的高光谱相机任意方向侧扫几何成像

以移动平台的线推扫式高光谱相机横向推扫成像不同于以卫星平台或飞机平台的竖直摄影成像方式,其属于水平方向推扫竖直方向成像,存在投影面选择、空间方位确定以及光顾混叠等问题。针对上述情况,详细推导了适合于线阵高光谱相机地面推扫的影像像素地理参考模型,可以进行任意方向的地面横向推扫成像;结合影像的地面采样间隔大小及推扫成像的区域范围,给出了地理参考后影像格网划分的一般过程;同时,考虑到在影像格网划分过程中存在的舍入误差,以及在影像校正过程中采用传统直接光谱采样可能造成的光谱掺杂问题,提出了基于地理参考后相邻像素重叠面积作为权重系数进行加权融合的改进光谱采样方法。最后进行了大量地面横向推扫成像实验,并依据上述算法进行了影像畸变校正,验证了线阵影像几何畸变校正算法的有效性及鲁棒性,同时,对校正好后的影像选用多个样本点进行了光谱数据验证,实验表明改进后的光谱采样方法明显优于直接光谱采样算法,为同类产品的地面应用提供参考。     

西德防卫系统中的电光系统

在德国,热成象是目前应用的最重要的电光技术,现已用于和计划用于军事系统。德国电光技术在防卫系统中的应用主要是夜视、测距和导弹制导。一、夜视德国夜视系统的重要发展始于1976年,当时政府决定要为6000辆装甲车装备热象系统。在不到两年的时间内,蔡司公司和德克萨斯仪器公司研制了一种热成象系统,该系     

光电成象系统中的积分抽样效应

光电成象系统涉及空间和时间上的积分和抽样.本文从理论上研究了光电成象系统中的抽样的空间积分效应和前置光学滤波的影响.结果发现前置光学滤波可以等效为抽样象元的空间积分抽样效应.这一原理对设计光电成象系统具有指导意义.利用这一原理也可以改善光电成象系统获取图象的质量.     

矩阵光学与单双光栅成象研究

本文首次用矩阵光学理论结合光栅衍射相干条件,推出双光栅成象的几何光学表示式,用象位移叠加的观点解释了双光栅成象系统Talbot自成象以及双光栅成象现象,首次将双光栅成象现象分为1)基于光栅和透镜组成系统对第一块光栅进行成象的双光栅成象和2)基于编码光源成象原理的双光栅成象,指出这是两种截然不同的双光栅成象,扩展了双光栅成象的物理意义。最后给出了实验结果。     

应用光学—光学系统设计指南 第十八章 成象系统：分析和评价

18.1 成象系统分析中的概念在这一章介绍分析光学和电子光学成象系统的某些方法。由于成象系统繁多,因此在描述这些方法时,尽量采用适于广泛应用的普通形式。18.1成象系统分析中的撅念在这一章介绍分析光学和电子光学成象系统的某些方法。由于成象系统繁多,因此在描述这些方法时,尽量采用适于户泛应用的普通形式。     

正则化处理在层析成象光谱技术中的应用

本文首先介绍了层析成象光谱技术的基本原理和奇异值分解法在层析成象光谱技术中的一般应用。其次,为了改善层析成象系统的病态性,在硬件上,可通过设计光栅各衍射级数的衍射效率从而降低投影矩阵的谱条件数;在软件上,通过引入正则化处理,改善了层析成象系统的稳定性,降低了噪音对重建的光谱图象的影响。最后,我们通过计算机模拟试验进一步证实了理论的合理性和准确性。     

扫描型亚像元成像处理对热成像系统性能改善的模拟分析

基于光学微扫描的亚像元成像技术是当前国内外迅速发展的一种高性能成像技术,它对探测器单元数较少且探测器单元尺寸较大的热成像系统更为有效。以扫描型焦平面探测器热成像系统FC和GP为研究对象,采用热成像系统性能模拟软件包CFLIR4.0,分析了光学系统的相对孔径、过采样和亚像元成像等对热成像系统性能的影响,包括传递函数MTF、噪声等效温差NETD、最小可分辨温差MRTD以及系统的探测和识别距离。模拟分析表明:过采样成像可提高热成像系统的性能,亚像元成像处理可进一步提高热成像系统的性能,可明显地提高系统的作用距离。研究结果对亚像元热成像技术的发展具有参考意义。     

用于无损检测的合成孔径声成象

本文从常规透镜成象原理引伸到聚焦扫描成象和合成孔径成象,说明了合成孔径成象技术对提高成象质量的潜在能力.综述了美国斯坦福大学Kino教授实验室在合成孔径声成象方面的研究进展(作者曾参与这方面工作).其中包括:用于超声无损检测的合成孔径成象的几种安排;针对物体镜面反射问题而提出来的新的选择性孔径方法及其计算机模拟和实验结果等.最后,本文将简要介绍该实验室的实时成象系统及部分实验结果.