基于面阵凝视扫描成像的声光光谱成像系统及其图像拼接验证试验

可见---近红外波段(400~1000 nm)成像光谱仪是光谱探测的重要组成部分。基于地基可见-近红外成像光谱仪的实际应用要求,提出了一种采用面阵探测器的凝视扫描成像光谱仪。该光谱仪还采用了一种新型分光器件声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter, AOTF)。其特点在于光谱的选择和施加在它上的射频信号频率相关;通过程序控制射频信号,就可以控制光谱。利用设计的光谱成像原理样机进行了地基月球观测实验。基于实验的特点,在光学设计的基础上增加了另一路共轴辅助光学,以进行粗定位。在获取成像结果之后,进行了辐射定标和尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transformation, SIFT)图像拼接处理。结果表明,利用二维指向机构和面阵凝视成像系统,结合SIFT图像拼接算法,可有效获取宽幅高分辨率光谱图像。     

红外凝视系统下的多规则航迹起始算法

针对传统航迹起始算法在红外凝视跟踪系统应用中存在的弊端,提出了一种适用于凝视跟踪系统的多规则快速航迹起始算法.该方法通过深入分析红外凝视系统中目标自身特点及其运动特性,给出了能够对低速甚至静止的大威胁概率目标和断续点迹目标进行威胁概率判断和航向方差判断的起始规则,实现了凝视系统下对大威胁概率目标和断续点迹目标航迹的快速...     

凝视热成像系统MTF测试技术分析

概述了目前进行高成像系统ＭＴＦ测试的几个主要方法，着重分析了其中的斜缝法和激光散斑法各自解决问题的工作原理，技术特点及技术关键，指出，对于凝视成像系统的ＭＴＦ测试，这是两种比较值得研究和推广的技术。     

基于迈克耳孙干涉仪的凝视型激光告警系统设计

设计了一种基于迈克耳孙干涉仪的凝视型激光告警系统,理论分析了系统定向精度和滤光片透射率的变化规律。结果表明,入射激光经过告警系统后,形成环形干涉条纹,根据条纹中心的坐标和条纹间隔可解算入射激光的方向和波长;在探测器像元尺寸固定的情况下,系统的定向精度由光束变换透镜和球面反射镜焦距的比值决定,定向精度随该比值的减小而提高;告警系统滤光片的透射率取决于变换透镜的焦距,当变换透镜焦距为鱼眼镜头焦距10倍时,滤光片对系统入射角为0°~90°范围内激光的透射率为90.0%~87.5%,这保证了系统对各角度的入射激光都有较高的探测灵敏度。     

凝视热成像系统MTF斜缝法测试技术研究

凝视热成像系统MTF测试不同于扫描系统，必须有解决其空间采样的混淆特性。在传统的线扩展函数法基础上发展起来的方法主要有：缝扫描法、最值法、斜斜法。实际使用中，前两种方法需要精确的定位技术，而斜缝法的数据处理较复杂。本文主要论述斜缝测试法，分析其工作原理，介绍其数据处理技术。     

A comparative study and performance characteristics of ion-implanted and heterojunction short-wave infrared HgCdTe focal-plane arrays

Short-wave infrared (SWIR) HgCdTe focal-plane arrays (FPAs) with a cutoff wavelength of 2.5 μm have been produced using both planar ion-implanted and heterojunction-mesa device structures. The two-dimesnional FPAs are comprised of a 320×256 format with 30-μm pixel pitch and are cooled by a multistage thermo-electric (TE) cooler. Measured R₀A values of the two types of device structures show similar results below about 130 K because of the performance-limiting effect of the surface passivation of the heterojunction. However, a substantial difference is seen above 130 K and up to 300 K between the two structures types, with the heterojunction-mesa p-on-n device having an order of magnitude higher R₀A value than the planar ion-implanted n-on-p configuration. The difference in the R₀A values is reflected in the FPA images of the two different device types, where at 200 K, both FPAs display a clear picture with the n-on-p implanted device having a somewhat lesser resolution. However, no image can be seen from the planar-implanted FPA at 300 K, whereas the heterojunction-mesa FPA still exhibits a notable image at this temperature. These differences are examined and are attributed largely to higher diffusion and generation-recombination (g-r) currents that are thought to be prevalent in the ion-implanted n-on-p device structure. Yet, baking studies carried out show the ion-implanted diodes to be slightly more robust, as experiments reveal that they tend to survive a 120°C heat treatment longer than the mesa devices, which tend to degrade after a certain period of time. The nature of n-type donors in ion-implanted diodes is discussed, and a new theory based on Te antisites is proposed to explain recent experimental findings.     

红外焦平面凝视热成像系统评估方法研究

研究了红外焦平面凝视热成像系统的评估方法和评估MRTD数学模型,并在所建立的评估实验室中对数学模型的可行性进行了验证。     

空间遥感用近红外InGaAs焦平面组件

介绍了InGaAs PIN探测器的结构和主要性能指标,综述了InGaAs探测器的研究进展,特别是我国空间遥感用高均匀性长线列InGaAs焦平面组件的关键技术和主要性能结果.近年来,我国空间遥感用InGaAs得到了较快发展,研制出光谱响应为0.9～1.7μm的正照射和背照射256×1元InGaAs线列焦平面组件,室温下其峰值响应率分别为7.8×1011cm·Hz1/2/W和4.5×1011 cm·Hz1/2/W,而且利用正照射256×1元InGaAs线列焦平面组件实现了扫描成像,图像清晰.此外,研制了光谱响应延展至2.4μm的256×1元InGaAs线列平面组件,其室温下峰值探测率为2.5×1010cm·Hz1/2/W.这些研究结果为下一步更长线列焦平面组件的研制提供了坚实的基础,同时器件的性能需要进一步提高,以满足空间遥感应用的要求.     

基于脉冲间线性调频的凝视数字可重构合成孔径雷达

通过多层次态势感知实现对战场的高效率侦察是未来战争的必然趋势,合成孔径雷达是实现上述目的的重要技术手段之一。文中提出凝视可重构合成孔径雷达(SAR)系统,该系统在发射端采用脉间线性调频信号,在接收端通过数字信号处理的方法,在系统参数约束下,对回波信号进行重构,以满足系统需要实现不同幅宽和分辨率的成像需求,达到单 次观测获取多层次信息的目的。并通过数值仿真验证了该系统在技术上的原理可行性。     

红外凝视传感器定量仿真及模型验证

针对新一代红外凝视成像传感器,依据红外辐射能量传递和转换的物理过程,完成了对传感器各组成单元的物理效应建模.不同于以往成像模型的定性仿真,该模型实现了对系统各模块成像特性的定量描述,综合考虑了传感器的信号传递特性、空间传递特性、空间采样特性和时空噪音特性,构建了较为完善的高仿真度红外成像仿真模型.为验证仿真模型的有效性,搭建了有效性实验验证平台,获取了真实热像仪的性能曲线和输出图像.通过计算和比较仿真模型和真实热像仪性能曲线和输出图像相似程度,定量化评价了模型的仿真度,验证了仿真模型的有效性.