非致冷焦平面热成象技术及其应用

９０年代以后，非致冷红外焦平面技术的实用化成为红外热成象技术中最引入注目的突破之一，基估军事和民用领域的广泛应用前景受到国内外的普遍重视。本文综述了非致冷红外焦平面技术的两大技术途径及其特点、发展趋势和应用情况，并了发展我国非致冷红外焦平面技术的途径。     

随机纹理表面缺陷检测方法与应用

针对随机纹理表面缺陷检测问题,提出了一种基于Gabor小波的检测方法。该方法首先利用实值2维 Gabor小波对图像进行多通道滤波;然后通过对滤波图像进行非线性处理和平滑滤波产生通道能量图像（特征图像）;接着在学习阶段估计学习样本（不含缺陷）特征的统计参数,并用于指导检测阶段特征图像的阈值化;最后在不同尺度和方向,对阈值化后的特征图像进行融合,并二值化,以达到减小虚警率的目的。实验结果表明,该方法检测效果好,且要求学习样本少,适用于不同缺陷类型和各种检测问题。     

自然环境下拉曼光谱遥测技术及其应用进展

拉曼光谱遥测技术主要用于在安全距离之下对一些危险品、违禁品、变质食品等进行现场快速检测。早期拉曼光谱遥测技术大多采用可见光或近红外激光拉曼光谱技术,为了避免环境光影响,常在实验室或夜间进行。近年来,因日盲紫外激光的拉曼光谱检测具有共振效应强、不受环境光干扰、人眼相对安全等诸多特性逐渐开始被广泛应用。本文在分析自然环境下远程拉曼光谱遥测技术基础原理上,归纳了国内外可见光或近红外激光拉曼光谱遥测技术和国内外紫外激光拉曼光谱遥测技术的研究进展和现状,分析了远程紫外激光拉曼光谱应用在反恐、禁毒和食品安全等领域的优势,最后总结了自然环境下拉曼光谱遥测技术的研究难点和发展趋势。     

基于光线追迹法的低温辐射计光吸收腔设计

当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由于吸收腔涂层中复杂的光-物质相互作用,系统的光-电加热路径难以重合,黑体腔热传导分布的梯度差异导致误差的产生。当前国际上对光电不等效性产生的影响仍缺乏直观清晰的认知。在此,利用蒙特卡洛光线追迹方法,文中对低温辐射计吸收腔辐照度的空间分布进行了仿真。计算表明:当吸收腔斜底角控制在60°,涂层吸收率达到0.95时,系统在激光进入的第一次与第二次反射中分别吸收了98%与1.9%的能量,比例约为51.2∶1。通过在吸收腔斜底板和下侧面同时布置加热器,可实现光加热、电加热路径的耦合。进一步地,通过分别计算单加热器与双加热器布置下系统温度随时间的变化,文中证明了加热路径的不同将引入约为0.005%的光电不等效性。     

Radial Basis Function Neural Network Based Super-Resolution Restoration for an Undersampled Image

To achieve restoration of high frequency information for an undersampled and degraded low-resolution image, a nonlinear and real-time processing method the radial basis function (RBF) neural network based super-resolution method of restoration is proposed. The RBF network configuration and processing method is suitable for a high resolution restoration from an undersampled low-resolution image. The soft-competition learning scheme based on the k-means algorithm is used, and can achieve higher mapping approximation accuracy without increase in the network size. Experiments showed that the proposed algorithm can achieve a super-resolution restored image from an undersampled and degraded low-resolution image, and requires a shorter training time when compared with the mulfiplayer perception (MLP) network.     

微光视频器件及其技术的进展

微光夜视技术作为当今拓展人眼夜间视觉感知的主要技术之一,在军事和民用领域都有广泛的应用。随着数字图像处理技术的发展,微光视频器件为通过图像处理进一步提升夜视图像质量,为与红外热成像的图像信息融合,为提高夜间对目标探测/识别和场景理解能力等方面提供了广泛空间,成为当前国内外夜视技术发展的重要方向之一。论文综述了微光视频器件发展,分析了电真空+固体微光视频成像器件(如像增强CCD/CMOS(ICCD/ICMOS)器件、电子轰击EBCCD/EBCMOS器件等)、全固体微光视频成像器件(如电子倍增CCD器件、超低照度CMOS器件等)的特点和发展趋势,并结合法国PHOTONIS公司的LYNX计划,对微光夜视技术的发展进行了分析和讨论。     

基于YUV空间色彩传递的可见光/热成像双通道彩色成像系统

实现了基于DSP/FPGA的可见光与热成像双通道图像实时融合系统。选用Altera公司的Cyclone II FPGA首先对可见光和红外热图像进行彩色融合，再利用TI公司的TMS320DM642实现YUV空间的色彩传递，将白天光照下彩色图像的颜色信息传递给融合图像，使其更接近自然色彩，尽可能反映出更丰富的场景信息。文章阐述了系统原理、特点和功能，经实验证实，本系统可以实时实现树林、陆地背景下有效的色彩传递。     

基于模糊率的自适应多阈值图像分割方法

针对目前图像模糊阈值分割法存在的窗口宽度自动选取困难以及阈值搜索范围难以确定的问题，本文提出了一种基于模糊率的自适应多闽值图像分割方法。利用图像直方图峰值分段的思想，在给定隶属函数的情况下，实现了窗宽的自适应选取以及图像多闽值的自动选取，有效地拓宽了模糊阈值图像分割方法的适用范围。实验结果表明，该方法对直方图呈多峰分布的图像可取得良好的分割效果。     

基于小波双立方配比插值的图像插值放大算法研究

插值放大技术可以提高图像的分辨率，改善图像质量而通常不需要对硬件进行改变。简要介绍了几种插值方法，特别是小波插值的思想，在此基础上提出了一种新的小波双立方配比插值方法（Wavelet Bi—cubic）。试验证明这种算法能有效提高红外热图像插值复原的效果。     

光电成像系统与人眼视觉的匹配问题

以电视、激光成像和热成像系统为代表的光电成像系统在军事和民用上有着广泛的用途,但光电成像系统与人眼视觉的匹配问题仍是按现有理论和方法难以准确解释或定量描述的普遍问题。从理论上阐述了此问题的本质,说明了在这种匹配系统中存在系统的最佳匹配,且匹配状态直接影响光电成像系统的总体设计,并对如何描述这种关系进行一些说明和分析。