非致冷红外焦平面成像系统辐射测温技术研究

为了消除由非致冷红外焦平面自身温度变化造成的辐射测温偏差,提出了一种基于G-t(黑体辐射灰度-探测器工作温度)标准曲线进行辐射测温的新方法.该方法从热辐射理论和热像仪测温原理出发,利用实验测得的G-t标准温度关系曲线,并结合灰体表面真实温度的计算公式,最终实现了非致冷红外焦平面成像系统的高精度辐射测温.实验结果表明,当...     

眼底相机的均匀照明及消杂光干扰设计

给出了一种新型眼底相机照明系统的设计方案。针对现行眼底相机照明系统复杂的问题,对经典的柯勒照明光路进行改良设计,得到了一个结构简单的眼底照明系统。结构中除网膜物镜外,只需用到4片透镜,且眼底照明区域直径连续可调,充分利用了光能。通过在照明光路中添加黑点板和环形光阑,屏蔽了系统99%以上的杂散光,使眼底相机成像画面的信噪比达到20dB以上,提高了对比度。同时在Gullstrand_Le标准眼模型上,得到一个均匀度达95%以上的照明区域。     

嵌入式千兆网高清视频传输系统设计

针对高清视频信号的数据量大,所需的传输带宽高的问题,设计了嵌入式千兆网高清视频传输系统。该系统选用Altera公司Cyclone II系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。系统采集端选用Camera Link接口,其数据传输速率最高可达1Gbit/s,可为高清相机提供简单、灵活的连接。数据传输方式上采用千兆以太网技术,使视频信号不经压缩即可高速远程传输。实验采用分辨率为1 392列×1 040行×8位,帧频为16Hz的紫外相机,结果表明,该系统每秒最高可传输52帧图像数据,数据流速度达到607.8Mbit/s,且成本低、体积小、功耗低、性能稳定,满足了工程需要。     

基于分层最大熵的航拍图像增强

针对恶劣的天气条件使航拍图像的对比度低、细 节模糊的问题,提出了一种基于分层最大熵的图像 增强算法。首先将图像的直方图平均分割成4个子层;然后根据分割后子层的特征求取每个 子层 的自适应函数;最后根据该函数完成每个子层的规定化处理。实 验结果表明,经过本文算法处理后图像的对比度得到了提高,同时图像的细节和纹理信息也 得到了增强。     

彩色图像的FPGA实时增强系统实现

为了对彩色图像进行实时增强,本文提出了采用基于插值的分段拉伸算法。首先将彩色RGB图像转换为HSV空间,在该空间,对图像直方图进行基于差值的分段拉伸处理,以达到对图像增强的目的。经过该方法增强后的图像,细节信息更加丰富,图像的清晰度得到了改善,图像的视觉质量也得到了明显提高。经过该算法增强后图像的灰度平均梯度值为直方图均衡化算法的1.95倍。应用现场可编程门阵列(FPGA)为中央处理器,通过并行处理结构及流水线技术,完成图像空间的转换和图像的实时增强算法,简化了系统设计,使处理系统硬件更加紧凑,运行更加可靠。给出了系统主要功能模块的实现方法,经现场调试,可完成每秒30帧×1 024×1 024×24bit数据的处理,与直方图均衡化等传统图像增强算法相比,该算法计算时间缩短了0.807ms。该系统具有集成度高、图像处理速度快和实时性强等特点。     

折射/谐衍射红外双波段成像光谱仪系统研究

为了获取足够的目标信息,充分利用中波红外和长波红外的光谱信息,建立了谐衍射中、长波红外超光谱成像系统.利用谐衍射元件独特的色散特性,将谐衍射透镜应用于中、长波红外超光谱成像系统中,使系统在中波红外3.7—4.8 μm和长波红外8—12 μm的2个红外大气窗口内获取数百个光谱图像.设计结果表明,中波红外波段,在18对线/mm处光学系统的调制传递函数(MTF)大于0.55,长波红外波段,在13对线/mm处光学系统的MTF大于0.5,光学系统的衍射环绕能,在中波红外波段30 μm半径范围内大于85%,在长波红外     

基于ZEMAX的3D虚拟头盔显示器的光学设计方法研究

根据目镜光学系统原理,采用ZEMAX软件来确定3D虚拟头盔光学显示系统的结构设计方法研究和性能优化。给出了具体设计实例,设计结果表明,3D虚拟头盔光学系统的总长小于49mm、垂轴像差小于60μm、轴向球差小于0.1mm、倍率色差小于20μm、场曲小于0.4mm、畸变小于5%、MTF在30lp/mm大于0.32,总体质量满足3D虚拟头盔显示器的要求。     

基于LabVIEW的圆弧椭圆度检测系统实现

圆弧椭圆度的非接触式检测一直是检测行业的难题,为此基于LabVIEW和激光位移传感器,设计了一套用于圆弧椭圆度检测的系统。通过对日本基恩士公司LK-G激光位移传感器通信协议的分析,介绍了关于LabVIEW与激光位移传感器的串口通信技术,以及圆弧椭圆度检测系统的结构原理。     

基于ZF6基底的可见光宽谱带高性能增透膜

以ZF6为基底,采用电子束蒸发物理气相沉积方法设计并制备了一种增透波长为0.4～0.8μm的宽谱带可见光区增透膜。薄膜材料仅含有TiO2和SiO2两种材料,分别作为高低折射率材料。利用Edinburgh光谱仪对双面镀制该膜系样品的透过率进行测量,测试结果表明：薄膜平均透过率达98.15%,实际样品的光学特性与设计结果基本相符,具有宽带的增透特性,减少了表面剩余反射。机械强度与环境测试表明：制备的薄膜具有良好的稳定性和牢固度,可以应用于可靠性要求较高的光学系统中。