舰用红外警戒技术的发展与思考

舰用红外警戒系统在水面舰船上的作用越来越受到重视。基于线阵机械扫描的红外警戒系统由于受本身成像体制的限制,存在着一定的弱点。目前各国研制的第三代舰用红外警戒系统采用了多种新技术和新思路,对其进行分析和总结对新一代红外警戒系统的研制工作具有指导意义。     

超大空域凝视成像系统的几个光学问题

讨论鱼眼透镜（凝视角≥180°）、超广角镜头（凝视视角≥100°）几个重要的光学问题，即：大量桶形畸变的引入、光路计算中坐标系的选择、主光线的准确标定、轴外光束截面形状和大小的计算等。     

Heteroepitaxy of HgCdTe(112) infrared detector structures on Si(112) substrates by molecular-beam epitaxy

High-quality, single-crystal epitaxial films of CdTe(112)B and HgCdTe(112)B have been grown directly on Si(112) substrates without the need for GaAs interfacial layers. The CdTe and HgCdTe films have been characterized with optical microscopy, x-ray diffraction, wet chemical defect etching, and secondary ion mass spectrometry. HgCdTe/Si infrared detectors have also been fabricated and tested. The CdTe(112)B films are highly specular, twin-free, and have x-ray rocking curves as narrow as 72 arc-sec and near-surface etch pit density (EPD) of 2 × 10⁶ cm⁻² for 8 μm thick films. HgCdTe(112)B films deposited on Si substrates have x-ray rocking curve FWHM as low as 76 arc-sec and EPD of 3-22 × 10⁶ cm⁻². These MBE-grown epitaxial structures have been used to fabricate the first high-performance HgCdTe IR detectors grown directly on Si without use of an intermediate GaAs buffer layer. HgCdTe/Si infrared detectors have been fabricated with 40% quantum efficiency and R₀A = 1.64 × 10⁴ Ωm₂ (0 FOV) for devices with 7.8 μm cutoff wavelength at 78Kto demonstrate the capability of MBE for growth of large-area HgCdTe arrays on Si.     

红外成像器件的发展

文章强调了红外成像器件的重要性。指出:红外探测器是红外热像仪的核心部件,它的发展水平在很大程度上决定了红外热成像技术状态,一种新型探测器的诞生就会带来红外成像系统的更新换代。单元器件、线列多元器件和面阵型器件决定了红外热像仪的发展的不同水平。文章对目前红外成像器件的发展进行了分析总结,并按照不同成像方式把成像器件分为扫描成像器件和凝视成像器件两类,对其优缺点进行评述比较。最后。对我国红外成像器件的发展状况进行了概括,并根据国情,提出了我国发展红外成像器件的意见和建议。     

一种基于鱼眼镜头的非均匀性校正方法

为了提高凝视型红外鱼眼侦测系统的成像质量,针对实际应用中的问题,分析了鱼眼镜头对系统非均匀性的影响.对传统的两点校正算法进行了改进,提出了基于鱼眼镜头的两点校正算法,并对校正算法的成像质量进行了讨论.通过计算,校正前的非均匀性大小为0.72,校正后的非均匀性大小为0.027,系统的成像均匀性提到了提高.在非均匀性校正方面与传统的两点校正法进行了比较.结果表明,该方法具有校正精度高、成像效果好等优点.     

Recent developments of high-complexity HgCdTe focal plane arrays at leti infrared laboratory

In this article, we present recent developments of the research in France at LETI infrared laboratory in the field of complex third-generation HgCdTe IRCMOS focal plane arrays (FPAs). We illustrate this with three prototypes of FPAs made at LETI, which have involved some technological improvements from the standard process today in production at Sofradir. We present, using molecular-beam epitaxy (MBE) growth, a 128 × 128 dual-band infrared (photodetector)-complementary metal oxide semiconductor (IRCMOS) with a pitch of 50 μm operating within 2–5 μm. Using the more conventional liquid-phase epitaxy (LPE) growth, we show a new generation of high-performance long linear arrays (1500 × 2; pitch, 30 μm) operating in medium-wavelength infrared (MWIR) or long-wavelength infrared (LWIR) bands based on a modular architecture of butted HgCdTe detection circuit and SiCMOS multiplexers. Finally, we present for the first time a megapixel (1000 × 1000) FPA with a pitch of 15 μm operating in the MWIR band that exhibits a very high performance and pixel operability.     

红外成像系统最小可分辨温差影响因素分析

针对某多波段共口径长焦距反射式红外成像系统最小可分辨温差(minimum resolvable temperature difference,MRTD)在实验室条件下的测试结果偏离设计值这一现象,从MRTD的定义入手,详细梳理了观察频率响应、视觉角、采样相位传递函数等因素对MRTD测试结果的影响,重点分析了采样相位对红...     

凝视型红外探测系统的三维噪声研究

应用三维噪声模型分析了凝视型中波红外探测系统的噪声特性,并研究了信息处理方法对各类噪声分量的抑制效果。在不同积分时间下对不同温度的面源黑体连续采集图像数据并进行分析,发现增加积分时间和黑体入射能量时,各噪声分量都先以非线性形式迅速减小再逐渐趋于恒定,且各噪声分量会呈现出各自特有的图像模式。研究发现在未经任何信息处理的原始图像中,空间噪声是系统噪声的主要成分;综合运用空间和时间噪声抑制方法后,空间噪声几乎被完全抑制,时间噪声降低约一半,瞬态像素噪声成为噪声的主要成分。     

基于改进的凝视雷达小目标检测算法

小目标检测在低空飞行器管理、环境监测、边境安防等场景中发挥着至关重要的作用,是保障低空空间安全和推动低空经济发展的关键技术之一。现有的雷达目标检测算法在处理“低慢小”目标时,往往受到目标尺寸、信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）以及背景杂波等因素的限制,导致检测效果不佳。针对上述问题,本文提出将雷达距离-多普勒（Range-Doppler,RD）平面图输入改进后的YOLOv8模型,并结合实际雷达数据进行验证,实现了小目标检测性能的提升。本文利用全息凝视雷达采集了实测数据并进行数据标注和数据集制备。在模型设计方面,本文引入了高效通道注意力（Efficient Channel Attention, ECA）机制。ECA机制通过使用一维卷积代替传统的全连接层,在不增加额外参数量的前提下,有效地捕获了通道间的依赖关系。这种改进能够增强网络在不同通道上的特征选择能力,从而能够对小目标进行准确检测。同时,本文在模型中增加了小目标检测层,该检测层通过调整特征图的分辨率,使得模型能够对更小的目标进行特征提取和识别,从而弥补了常规检测网络对小目标处理能力不足的问题。此外,本文在实验部分选取了多种模型进行对比。实验结果表明,本文提出的改进模型在多个评价指标上均优于其他模型。与基准YOLOv8n相比,改进模型的精度提升了2.3%,mAP@0.5提升了1.9%,mAP@0.5-0.95提升了3.5%。总体来看,本文提出的模型在精度、召回率及mAP@0.5等指标上均表现出最佳的检测效果,验证了所提方法在雷达小目标检测中的有效性。