可见光与红外融合图像反射与辐射光谱分析

可见光图像与红外图像融合是近年来热门的研究领域.根据日光的光谱分布、目标的反射系数以及黑体的红外辐射,详细分析了人体、深色涂层、高温玻璃杯等常见目标的反射辐射光谱分布和红外辐射光谱分布.利用研制的可见光与红外融合图像采集系统,采集了常见目标的可见光与红外融合图像,得到了从可见光波段到红外波段融合图像的全光谱曲线.对可见...     

基于FPGA的红外图像处理算法的测试系统

为识别和提取红外图像中的有用信息,红外系统常采用各种算法处理采集到的数据。随着红外技术的不断发展,与红外相关的图像处理算法层出不穷。除了常规的图像处理算法外,为了提高人眼对红外图像的识别率,伪彩色编码技术也常被使用。为了便于在实际应用选取最佳的红外图像处理算法,基于FPGA设计了红外图像处理算法的测试系统,该系统能集成与红外相关的常见图像处理算法和实时添加的自定义图像处理算法,并利用显示终端对红外图像数据进行实时验证,通过对彩虹编码、热金属编码与图像锐化算法的测试试验,表明了该测试系统的实用性。     

基于PCIe总线的红外探测器图像采集系统设计

文中介绍了一种基于PCIExpress（PCIe）总线的高速红外探测器图像采集系统,重点介绍了PCIe图像采集卡和系统的软件设计。PCIe图像采集卡基于FPGA的硬件结构,采用LVDS（Low Voltage Differential Signaling）信号采集高速红外探测器图像数据．通过PLX Technology公司的PEX8311实现PCIe总线2．5Gb／s高速串行数据的收发。系统的软件设计包括驱动程序和应用程序两部分。经测试与验证,该系统能完成红外探测器图像数据的实时采集、处理及存储。性能稳定可靠。系统适用于高帧频、大数据量的红外探测器图像实时采集。     

动态红外图像转换电阻阵列技术发展

动态红外图像转换技术是建立红外成像制导系统集成与性能评定试验系统的关键技术,电阻阵列技术是动态红外图像转换技术的主要发展方向.介绍了红外成像制导系统实验室测试评估系统工作原理,并详细阐述了美国林肯实验室在该项技术的发展现状.     

数字微镜阵列红外动态景象模拟器的研制

红外动态景象模拟器为红外半实物仿真系统提供动态目标和背景,是半实物仿真系统的核心技术之一.介绍了基于数字微镜阵列研制的红外动态景象模拟器的组成、工作原理和技术指标.描述了数字微镜阵列红外动态景象模拟器的4大关键技术,即红外图像转换技术,红外图像转换器的同步调制驱动技术,红外光学耦合技术和红外热像逼真度修正技术.分析了红外图像转换器同步与不同步驱动对图像采集的影响.给出了经研制的数字微镜阵列景象模拟器产生、红外热像仪获取的红外图像.实验结果表明:该模拟可广泛应用于红外成像探测系统的仿真、测试和标定.     

室温红外探测薄膜电阻温度系数测试技术

薄膜电阻温度系数的准确测定对红外探测薄膜材料的研究有着十分重要的意义.研究了薄膜电阻温度系数实时测试技术,重点考虑微弱信号放大和噪声有效抑制,实现了微小间隔下对温度和电阻同时采集,以及数据的精确处理.采用该测试系统准确地测试出几种常用红外探测薄膜材料的电阻温度系数.     

基于Camera Link的红外图像显示研究

为红外相机设计了一套基于Camera Link的红外图像实时显示系统.红外探测器产生的模拟信号经模数转换后,由作为控制核心的FPGA进行处理,然后通过光纤实现远距离传输.接收端的FPGA将信号转换成Camera Link协议数据,再将它们传送给上位机的图像采集板卡进行采集和转换,最终通过上位机软件将其实时显示出来.     

一种飞行器蒙皮红外辐射图像生成方法

提出了一种实用的飞行器蒙皮红外辐射图像生成方法。首先是飞行器的几何建模与网格化并通过建立控制方程求解蒙皮温度场;其次,通过飞行器蒙皮红外辐射各单元面按深度排序后依次投影,实现了数据从三维空间到二维平面的转换,生成了各个角度的飞行器蒙皮温度分布图,进而计算辐射亮度并进行规格化处理。利用图像表达方式,实现飞行器蒙皮红外波段辐射亮度成像。实验证明,该方法简单实用,为研究飞行器蒙皮红外辐射分布提供了有效的表现形式。     

变电站远程红外监测系统的设计

文章设计了一种应用于变电站的远程红外监测系统.该系统分为红外图像采集压缩单元和红外图像处理单元两个部分.介绍了系统的设计背景,提出了系统的设计思想和体系结构,详细阐述了系统两个部分的硬件结构和软件设计.主要运用两个关键技术,即数字图像压缩技术和数字图像处理技术.     

多波段红外目标跟踪与辐射特性测量系统

介绍了一种对动态目标进行红外成像跟踪与辐射特性测量的系统。该系统采用大口径红外成像镜头，图像信号经放大、A／D转换和图像非均匀性校正，输出与目标辐射量成正比关系的数字图像信号。红外成像跟踪采用FPGA结合软件处理方法实现对目标的实时自动识别，进行形心、边缘与相关跟踪的计算。红外辐射特性测量采用基于PCI总线的高速图像采集板进行实时图像采集与显示。红外定标建立输出信号和标准黑体绝对辐射量的关系曲线，将原始的图像灰度数据换算为辐射通量密度。经外场试验证明该系统稳定可靠。     

一种基于热像仪的机载红外测量系统设计与实现

设计了一种基于热像仪的机载红外测量系统。该系统主要用于加载于空中平台上,实现对目标红外特性的空中跟踪测量,获取目标高仰角的全方位红外和可见光特性图像数据。系统结构设计采用模块化设计,重量、尺寸较小,抗震性强,符合挂飞的有关要求,能够稳定跟踪并测量海上目标的红外及可见光特性。该系统采用了被动隔离加主动陀螺稳定控制的技术、光学镜头无热化补偿措施和内场精密标定技术,具有很强的环境适应能力、作用距离远、测量精度高,整体技术与性能处于国内领先水平。     

红外光学系统无热化设计研究

分析了温度对红外光学系统的影响。军用红外光学系统往往工作在温度变化较大的环境中,因此必须采取有效的温度补偿措施以减少离焦。介绍了红外光学系统无热化设计的方法及原理。根据小型红外光学系统的设计参数,提出了光学被动式无热化设计思路。试验结果表明,光学系统在0～60℃范围内可保持良好的成像效果。     

无扫描宽范围多波长成像测温技术

多波长测温是一种先进的辐射测温技术,其原理是假定发射率光谱模型,利用测得的多波长辐射与波长发射率函数关系,求得目标的真温和发射率。多波长成像测温技术通过探测目标的多波长辐射图像信息,反演计算得到目标的温场分布。针对基于彩色CCD的多波长成像测温不能适应非线性光谱发射率模型、测温动态范围较窄等不足,提出了一种基于光阑处非等比例滤色分光的四波长无扫描成像测温方法,有效压缩了波段成像带宽,形成了四个窄波段的成像探测,适用于非线性光谱发射率模型目标宽动态范围温场测量。根据提出的测温方法研制了四波长成像测温仪。测温仪主要由窗口、中性衰减片、四色滤光片、光学物镜镜头、可见/近红外集成传感器、测量控制单元及软件等部分组成。测温仪软件由目标四个波长的单色成像图像,得到目标的真温温场分布。在激光加热条件下对800~2500 ℃目标高温温场进行了试验测试,测量结果与热电偶数据比对表明误差小于1%,具有较高的准确度和较好的动态范围适应性。     

中波红外激光器的光束指向红外图像检测法

由于中波红外(3～5μm)探测器在军事上的广泛应用,基于中波红外激光器的定向红外发射装置已经成为发展的重点,而其中的激光束指向稳定性就成为非常重要的参数。对于一种光学参量振荡(OPO)产生的中波红外激光器进行了指向稳定性的测试,测试采用了中波红外成像系统及边缘提取与阈值的图像算法,获得了此种激光器的指向稳定性数据。实验结果表明,此激光器在常温下的最大指向偏移量为1.1mrad,平均值为0.3mrad。激光二极管(LD)抽运源晶体及非线性OPO晶体的温控还有进一步提高的可能性。研究结果将为中波红外激光器的研制、光束整形与光束指向测量与稳定技术提供参考。     

大视场红外光电经纬仪精度标定

为了提高大视场红外光电经纬仪测角精度,提出了一种多元回归分析的静态精度标定方法.对影响其精度的原因进行分析,并提出相应的解决办法.首先介绍了红外光电经纬仪的系统组成和测量原理,分析了物像空间在大地坐标系下的坐标对应关系,然后,指出了影响大视场红外光电经纬仪测量精度的原因是由于加工与装调过程中引起的误差,并且该误差与光学设计值不完全一致.最后,针对这一问题,提出了使用多元回归分析数据处理方法,该方法在全视场内按区域建立多元回归分析计算模型,当进行精度解算时,通过多元回归分析模型对脱靶量进行修正,使用修正后的脱靶量进行测角精度计算.实验结果表明:经过多元回归分析修正后的方位角与高低角测角误差差分别由21.44与26.81提高到7.62与6.38.有效地提高了大视场红外光电经纬仪的测角精度.     

一种简易红外温控系统的设计

通过对温度的测量和控制原理的理论研究,提出了一种基于红外温度传感器的简易温度控制系统的设计方案。由于数据的采集、计算以及控制可方便的由数据采集卡和计算机来完成,而无需再另行设计,故着重对这种温度测量控制系统的热电式红外温度传感器、测量电路、驱动保护电路、执行器、加热装置和电源等部分的实现原理及设计思路进行了比较详细的分...     

远距型红外消热差物镜设计

介绍了一种远距型红外消热差物镜的设计方法。首先建立了由多个光组构成的组合光学系统的消热差模型,将其与远距型物镜模型相结合,得到了光焦度分配方程组,再根据系统要求的远距比和所选择的光学材料组合,获得初始的光焦度分配,然后利用计算机辅助设计进行像差校正。该方法准确、实用。作为应用实例,利用ZEMAX软件分别设计了中波红外和长波红外光学系统,它们的焦距均为100 mm,F数为2.0,远距比达到0.8。环境温度分析结果表明:在-40 ~60 ℃范围内,成像质量稳定,调制传递函数(MTF)接近衍射极限。实际设计结果与理论计算结果相吻合。     

基于IMG红外图像的编码破解与格式转换

红外热像仪常见的图像格式为IMG,其编码规则有别于通常意义下的IMG图像,经研究发现:图像文件中保存每个像素点信息的数据(本文中称其为像素值)是随着该点的实际温度值单调递增的:利用神经网络得出像素点的实际温度与像素值间的函数关系,仿真误差低于0. 0001;据此构造温度值与灰度色彩的非线性关系,本文最后根据BMP图的编码规则,将红外热图转换成Windows下通用的图像格式,从而突破了热像仪器配套软件的禁锢,又可以得到图像最原始的温度信息,为进一步的红外图像处理打下了基础。     

远程控制在红外椭偏光谱实验上的应用

基于TCP/IP数据传输协议,实现对红外双傅立叶椭偏仪的远程控制.实验系统主要分为远地用户系统与本地实验服务器系统,远地实验用户经过身份认证后,取得与实验服务器的通信联系.在本地实验者的协助下按装样品并调节好光路,然后远程通过网络设置实验测量的入射角度和光谱测量的能量范围,实验测量结束后可立即获得实验结果.远程实验系统还包含视频监视系统,可以在实验中对整个系统进行监视.