红外成像传感器建模与仿真技术研究进展

通过对红外成像传感器系统效应建模与仿真进行研究,不仅可以较真实地对红外成像武器系统进行分析、测试和评估,而且还可为红外传感器性能分析和设计提供依据,因此具有重要的军事和经济意义。分析了红外成像传感器效应建模与仿真方法的研究现状,详细介绍了几种典型的红外传感器模型,并对红外传感器效应建模与仿真技术提出了几点看法。     

基于自适应模糊PID算法的窑筒体红外测温与制冷的精确控制

工业温度控制系统的非线性、时变性和滞后性等特性常严重影响温度控制的快速性和准确性,这会给实际生产等带来巨大的危险隐患。本文将探讨对基于红外测温的窑筒体如何实现精确测温以及如何利用自适应模糊PID算法进行相应控制的情况,并通过Matlab仿真展示部分成果。结果表明,该类算法在窑筒体红外测温制冷中对于提高系统性能起到关键性作用.     

近红外可见光傅里叶变换光谱仪的参考激光数字倍频方法研究

近红外可见光傅里叶变换光谱仪需要使用倍频后的参考激光千涉信号作为采样信号。由于锁相环倍频无法适用于低频的非周期信号,而传统的数字倍频方法误差又较大,因此提出了一种经过改进的基于传统数字倍频方法的算法,并对其进行了仿真和验证。实验结果表明,算法改进后,输出波形的非均匀性误差从-2%~+1.6%提高到了-0.82%~+0.4%,说明由倍频产生的非均匀性误差得到了良好改善。     

论红外探测系统的噪声等效温差

介绍了基于噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)定义的NETD公式推导过程,讨论了相关系统参数对NETD的影响。然后分析了环境温度变化对NETD的影响,并给出了相同辐射功率差所对应的等效温差的MATLAB计算方法。     

论高工作温度碲镉汞红外探测器（上）

与用其他材料制备的红外光子探测器相比,碲镉汞红外探测器具有带隙灵活可调、量子效率较高以及R_0A接近理论值等优点。碲镉汞探测器的主要缺点是需要低温制冷,以抑制引起噪声的热生自由载流子。期望碲镉汞探测器在具有高工作温度(High Operating Temperature,HOT)的同时而又无需牺牲性能。HOT碲镉汞探测器的设计目标主要是抑制俄歇过程,从而降低探测器噪声和低温制冷需求。从相关基本概念出发,讨论了对HOT碲镉汞物理机制的理解以及近年来HOT碲镉汞技术的发展状况。     

基于标准黑体的物体表面发射率计算方法研究

红外测温仪器的精度和被测物体表面的发射率对测量物体红外辐射特性的准确性影响很大。为了提高物体表面发射率的计算精度,先通过标准黑体对红外热像仪进行标定。然后,利用标定好的红外热像仪测量温度,计算出被测物体表面的发射率。将基于神经网络的红外热像仪标定方法应用到目标发射率的求解方法中,有效地消除了热像仪的系统误差。测试装置简单,测试结果准确。同时,温度和发射率的精确测量为红外隐身材料的研制奠定了基础。     

空间可见光相机的杂散光分析与抑制

当空间可见光相机对地物目标进行成像时,视场内外的辐射会引起像面上产生杂散辐射,从而降低相机的成像质量,严重时可能会造成相机无法正常工作。为了提高相机的成像性能,介绍了可见光系统中杂散光的产生机理及其抑制措施,建立了相机的光机模型,分析了系统的杂散光,改进了遮光系统的设计。利用建立的杂光系数测量装置测量了相机镜头的杂光系数,并验证了建模分析结果。     

中国大陆及邻近海域的中强地震热红外异常研究

应用中国静止气象卫星FY-2C/2E遥感亮温资料,通过小波变换和计算相对功率谱,分析提取了中国大陆及邻近海域14次中强地震的热红外异常特征。其特征为:(1)异常具有明显的特征周期。大陆地震的周期主要为13天和64天,海域地震的周期都在32天以下。震中位置相近的地震具有相同的特征周期;(2)异常的最大幅度明显且易于识别。幅度都在8倍以上,最高甚至达到20倍;(3)地震多发生在异常区域的内部及其边缘,异常出现与消失的过渡区域是可能的震中位置;(4)干旱地区大陆地震的特征周期较长,潮湿地区的较短;(5)最大异常出现时间与地震发生时间的关系、异常峰值与震级的关系尚不明确;(6)对比大陆地震与海域地震,二者在异常幅度、异常出现时间与地震时间的关系、异常幅度与震级的关系等方面存在相似性,在特征周期和异常范围方面的表现有所不同。     

基于八邻域判决的红外运动小目标检测方法

针对空中红外图像中运动小目标的特征,提出了一种基于八邻域判决的运动小目标检测方法。该方法根据小目标运动的连续性,对前后两帧图像中小目标的位置进行比较,依据八邻域判决算法确定运动小目标的运动方向,从而将小目标与高频噪声点区别出来。实践证明,该技术结构简单,运算速度快,是一种检测性能好且在工程上易于实现的方法。     

红外目标探测距离的估算

红外热成像系统探测距离的估算,对于提高红外系统设计水平,降低成本,缩短研制和生产周期都有非常重要的作用.但是探测距离受很多因素,如目标特性,大气传输、热成像系统参数等的影响,这使得红外热成像系统探测距离的估算难度大大增加.传统的红外作用距离估算一般是将大气透过率视为常数的,这会带来很大的误差.本文考虑了大气气溶胶模式下大气透过率随环境的改变,给出了更为具体的红外目标探测距离的表达式.通过编制程序和查找相关数据,计算了热成像系统对点源和扩展源的探测距离.