中波红外偏振成像图像处理及评价

介绍了光波斯托克斯矢量各分量的解算方法,给出了多种偏振图像融合的初步结果,对融合的偏振图像进行了定性分析和定量评价。研究表明,偏振图像的融合能产生多种图像融合结果,为图像的显示提供了多种选择。融合后的偏振图像细节更加清楚,边缘更突出,立体感更强。与原始红外图像比较,中波红外偏振图像灰度均值提高35%,灰度标准差提高61%,梯度提高255%。处理后的偏振图像和原始的红外图像比较说明了偏振成像能明显提高目标和背景之间的对比度。

红外偏振成像的几种技术方案

偏振成像技术是近年来国内外成像技术研究的重点,其有重要的军事和民用应用价值。红外偏振成像技术采用的探测器和对景物光波的偏振分解、扫描方式不同,其技术方案也不相同。按照获取偏振量的不同,可以将红外偏振成像技术分为获取两个、三个、四个偏振态和凝视的偏振成像技术,分别详细介绍了每一种技术方案的组成、特点,指出了红外偏振成像技术的未来发展趋势。

长波红外偏振图像及其误偏振信息分析

给出了长波红外偏振图像融合的结果,对融合的偏振图像进行了定性分析和定量评价。研究表明,偏振图像的融合方法有多种,能产生多种图像融合结果。融合后的长波红外偏振图像凸显了目标的形状,细节更加清楚,边缘更突出,立体感更强。与原始红外图像比较,长波红外偏振图像灰度均值提高168%、灰度标准差提高194%,梯度提高468%。处理后的偏振图像和原始的红外图像比较说明了长波红外偏振成像能明显提高目标和背景之间的对比度,更加有利于目标的识别。和中波红外偏振图像相比,给出了长波红外偏振图像误偏振信息的来源,这些误偏振信息在后续的偏振信息处理中是要消除的,说明了中波红外偏振成像的效果好。

红外偏振成像机理概述

偏振成像的机理是偏振成像技术的理论基础。从菲涅尔公式、瑞利散射、物体表面纹理和光洁度等方面对偏振成像的机理进行了初步的研究。揭示了偏振成像机理很复杂且不唯一,并受多种因素影响。在红外波段自然光波的偏振特性最显著,因而红外偏振成像具有极大的应用潜力。

基于立方体的多视场转换器

介绍了一种结构紧凑的多视场转换器的设计方法 ,它以立方体为基础 ,通过定义不同的旋转轴 ,在立方体各面上安装不同的透镜 ,实现多种间断变化视场的红外光学系统。

高可靠性红外热像仪的设计方法

主要研究了红外热像仪可靠性的设计技术。分析了红外热像仪的常见故障,建立了红外热像仪典型的可靠性模型。理论分析了可靠性的主要限制因素及其影响程度,提出了高可靠性红外热像仪的设计方法,并给出了试验验证结果。最后对比介绍了国内外典型红外热像仪可靠性的增长情况。

多视场热像仪变倍机构设计技术研究

介绍了多视场热像仪变倍机构设计技术。从结构设计的角度出发,对多视场热像仪常用的几种变倍机构的工作方式、光机结构特点及设计技术要点进行分析与研究,指出不同机构型式的优缺点和适用性。总结了多视场热像仪变倍机构设计的主要原则。

一种高性能双视场长波红外光学系统

设计了一款高性能的紧凑型双视场长波红外光学系统,该光学系统由前固定组、变倍调焦组、后固定组、中继组组成。采用机械补偿变焦方式、光瞳匹配技术、二次成像和二次折叠,有效地对光学系统纵向和横向尺寸进行了约束,外形包络在220 mm×95 mm(局部135 mm)×50 mm(局部110mm)范围内,系统紧凑,体积小。通过光学和结构材料的优选搭配及光学系统参数优化配置,在-40℃~70℃范围内,控制了光学系统热差,光学系统光轴稳定,小视场光轴稳定性<0.04 mrad,大/小视场转换光轴平行性<0.1 mrad;应用该光学系统的热像仪性能高,MRTD(3 cyc/mrad)=0.07 K,NETD=30 m K。设计结果表明光学系统像质良好,满足热像仪使用要求。

弹载红外相机静态质量质心配平

为了实现弹载红外相机静态质心配平,在整机质量具有一定要求下,设计了一套数量少、质量轻、工艺性好、互换性优的配重负载组合。针对狭小空间体积的弹载红外相机设计出配重负载以及合理安排负载组合的安装位置,提出了先利用三维设计软件Creo4.0仿真出原始样机质心位置,再结合整机的质心要求,在空间两点采用力矩平衡原理计算出配重负载质量和质心应在位置的耦合关系,在总结归纳了配重负载设计原则之上,运用Creo4.0设计出配重负载方案。经过投图、加工、装配以及严格的质心测试论证,结果表明,该方法很好地实现了质心配平功能,使得弹载红外相机满足质心要求。这种静态质心配平思路相较于试配法具有快速高效、布局合理等优势。

空间红外相机技术发展现状及应用

随着卫星载荷在大气和地物等目标探测、识别领域的广泛应用,空间红外相机技术得到了快速发展,这对空间红外光学系统的技术水平也提出了越来越高的要求。本文通过调研近十年来国内外典型星载红外光电载荷的技术特点及其变化情况,分析、总结了空间红外光学技术的研究现状和发展趋势。