共形整流罩像差特性分析及校正方法

共形结构不仅具有良好的空气动力学性能,且不存在由于表面不连续造成的热梯度等问题,因而采用该结构的导弹整流罩更有利于导弹系统作战性能的提高。但共形结构中采用的非球面罩曲面使整流罩表现出许多不同于球形结构的动态特性,这给导引头中光学系统的设计带来很多困难。在分析共形结构一阶特性的基础上,利用矢量像差理论详细分析该结构中初级像差产生的原因及特点,并提出通过控制元件的倾斜和偏心来平衡所有观察视场中像差的方法。软件分析结果表明：加入倾斜偏心元件后可适当放大小观察视场中的像差,共形整流罩在各观察视场中具有较为稳定的像差特性,有效地改善了该结构的成像质量。     

便携式多波段相机的自动调光算法

为提高便携式多波段相机在宽照度环境下的拍摄需求，针对传统多区域均值加权曝光时间调节算法中图像灰度参考均值的取值范围对调光性能影响大的问题，提出了一种基于便携式多波段相机的多区域均值加权调光和图像信息熵调光相结合的调光方法。系统采用多区域均值加权调光方法，实现了过高或过低图像灰度情况下的快速调光；利用图像信息熵调光方法，解决了传统调光算法中超调振荡问题，提高了便携式多波段相机的照度环境适应性；进行了基于便携式多波段相机的调光实验，调光时间为31 ms，消除振荡时间约为180 ms。实验结果表明，利用多区域均值加权和图像信息熵相结合的调光算法可快速、稳定地选择合适的曝光时间，获得更好的多波段拍摄结果。     

被动红外探雷系统中的图像矫正

车载式被动红外探雷系统中,由于存在探测系统的主光轴与地面法线的夹角,热像仪所获取的图像存在着较大的畸变,影响了地雷探测的准确率。从图像畸变产生的原因入手,根据从物平面到像平面的坐标映射算法,在VC++6.0环境下实现了对畸变图像的矫正。实验结果表明,当红外热像仪置于2 m高度,探测距离为20 m时,矫正后图像与20 m正视图像各对应像素点灰度值之差均小于8,具有相似性。本算法适用于红外探雷车辆的图像处理系统。     

折射/衍射混合红外双焦光学系统设计

利用二元光学元件消色差和对波面进行任意整形的特点，将二元衍射面应用于红外双焦光学系统中，对变焦方程的解进行了分析，给出了具体的系统设计实例.设计结果表明，在仅使用4片锗透镜的情况下，系统焦距为80 mm，F数为0.8时，系统垂轴像差小于72μm，在10lp/mm时光学传递函数大于0.8；系统焦距为160mm，F数为1.6时，系统垂轴像差小于35μm，在10lp/mm时光学传递函数大于0.7. 关键词： 红外变焦光学系统 折射/衍射混合透镜 光学设计     

红外轴温监测系统中的图像融合算法

针对红外轴温监测系统中可见光与红外图像分辨率相差较大时图像融合效果不理想,不利于列车热轴判定的问题,提出了一种可见光与红外伪彩图像融合的算法.该算法对红外轴温系统中的红外图像与可见光图像视场相同部分进行像素灰度复制,并对其他部分进行双线性插值,以此完成红外图像与可见光图像的像素匹配;接着对红外图像进行伪彩编码映射,在RGB三通道内对可见光与红外图像进行加权融合.实验结果表明,融合图像在色彩上更丰富,红外目标位置更准确,更便于人工辨认热轴的位置.结果满足红外轴温监测系统对红外与可见光图像的融合需求.