利用红外相机调查五道峡自然保护区鸟兽资源及节律特征

为掌握五道峡国家级自然保护区的鸟兽资源情况,布设62台红外相机进行野生动物资源监测。调查发现,1433张独立有效照片共记录兽类7目、12科、19种,物种相对丰富度指数前5位的是小麂、中华斑羚、野猪、猪獾和花面狸;记录到鸟类5目、14科、33种,物种相对丰富度前3位的是红腹锦鸡、白冠长尾雉和松鸦。节律特征分析结果表明,夏季物种丰富度显著高于冬季(P<0.05),与春季、秋季差异不明显,野生动物在夏季活动频繁,冬季动物活动频率较低;小麂、中华斑羚和野猪在早晨和黄昏活动频繁,属昼行晨昏型动物,白冠长尾雉和红腹锦鸡活动集中于早晨和黄昏。3种偶蹄目兽类的日活动节律重叠程度的分析结果表明,3个优势物种间日活动节律表现为中等程度的重叠,相互间存在不同程度的竞争。以期掌握五道峡国家级自然保护区鸟兽资源和节律信息,为保护区生物多样性保护与持续监测提供依据。

航天光学遥感器对红外探测器的需求分析

系统论述了航天光学遥感技术的定义、红外遥感区别于可见光遥感的技术优势以及国内外红外遥感器的发展现状。全面分析了未来红外遥感器在资源、海洋、环境、空间红外观测、红外侦察和导弹预警等军民应用领域的具体需求以及超光谱、静止轨道等特殊红外遥感器的潜在需求。在此基础上,通过分析各类遥感器的技术指标和国外的技术差距,战略性地提出了未来军民用各个遥感领域红外光学遥感器发展对核心器件——红外探测器需求和发展建议。

一种新的机动平台红外单站被动定位算法

介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法.该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离,适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相对运动模型,具有定位精度高、体积小和便于机动的特点.该算法对可见光成像单站被动定位同样有效.

对固定平台红外单站被动定位技术研究

介绍了一种基于红外成像和序列图像处理技术的对固定平台红外单站被动定位新算法 该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离 ,它适用于匀速、匀加速和变加速等各种运动模型 ,具有定位精度高、体积小和便于机动的特点

粒子滤波器在运动单站被动测距中的应用

被动测距中直接测量的方位角、俯仰角与位置坐标的非线性函数组成测量方程。假设目标相对于观测站在三维空间中作匀速直线运动,建立了运动单站被动测距的状态转移方程。由测量方程和状态转移方程组成的动力学模型,将被动测距归结为典型的非线性状态估计问题。粒子滤波器利用Monte Carlo模拟计算状态的最优Bayesian估计,它适合于任何能用动力学系统概述的模型,状态估计精度不依赖于坐标初始假设值。模拟实验实现了粒子滤波在匀速运动观测站对匀速运动目标的被动测距,实验结果说明:粒子滤波器在被动测距中有重要的意义。

日间电晕紫外照相机的研究

电晕放电对高压传输线和高压设备危害巨大,因此对电晕故障进行检测意义重大。电晕放电发出的日盲紫外波段(240～280nm)的光尽管比较微弱,但是近地面上来自太阳的这个波段的背景光强度为零。利用这一特点,自行研制了一种日间电晕紫外照相机,即一种光束分光方式的日盲紫外-可见双光谱照相机。照相机采用了一种折反射结构镜头,其口径大、分辨率高,而且所有元件的曲面都为球面,加工工艺简单。在晴天对数十米外的紫外点光源和背景进行野外成像实验,获得了较为清晰的紫外与可见光图片,合成图像也较清晰。

被动测距的可观测性分析和滤波方法

首先建立运动单站被动测距的数学模型,然后分析被动测距的可观测性,并针对实际应用提出了相应的滤波估计方法。可观测性问题分析了具有不同运动特征的目标在仅有方位角和俯仰角测量时能计算位置坐标的充分条件,将被动测距归结为典型的间接测量问题。由于直接测量的方位角和俯仰角与位置坐标的关系构成非线性测量方程,利用离散状态空间模型的分析方法,将被动测距描述为非线性状态估计问题。推广卡尔曼滤波、粒子滤波是求解被动测距非线性状态估计的常用方法。模拟了实际的被动测距模型,并用推广卡尔曼滤波和粒子滤波方法估计目标的位置坐标序列。模拟实验表明:这两种方法在运动单站被动测距中是有效的。

红外成像非接触转捩测量低速风洞试验技术研究

发展红外成像非接触转捩测量低速风洞试验技术,旨在解决特殊气动布局外形及金属材料模型转捩位置测量问题。通过在模型表面产生热壁面、现场测试模型表面发射率、使用遮蔽板、在金属模型表面喷涂隔热氟碳漆等措施,解决了环境条件、发射率、辐射传递干扰、金属模型材料特性等阻碍红外成像技术应用的关键问题;通过数值计算及试验测试得到模型热壁面与环境温差在20℃范围内,热壁面背景温度对转捩位置基本没有影响,解决了热壁面对转捩位置影响问题;通过试验原理、试验方法、关键参数测试、转捩判据、准度考核等研究工作,构建了红外成像非接触转捩测量低速风洞试验技术;通过引导试验考核了试验系统。结果表明:该技术实用可靠,值得推广。

固定目标的运动单站被动测距

分析了角度和角度变化率被动测距系统的基本原理,研究了空间固定目标的单站被动测距方法,并提出光学成像系统中角度及角度变化率测量方法。利用Monte Carlo模拟验证了被动测距的数学模型,角度及角度变化率的测量误差是影响距离测量精度的主要因素,为了克服误差的影响,研究了基于推广卡耳曼滤波(EKF)距离估算方法。实验结果表明,对于含有零均值高斯噪声的角度和角度变化率的测量数据,利用推广卡耳曼滤波可以提高距离估算的稳定性和精度。

飞机尾焰红外图像采集与分析

介绍了超音速机载红外测量吊舱系统 (以下简称红外测量吊舱 )中红外探测器的选型 ,以及在测量目标机亚音速飞行时飞机尾喷口及飞机尾焰的电视和红外热图 ,并对跟踪空中飞行目标所采集到的红外尾焰热图作了细致的分析和计算 ,从而为空中目标的红外特性检测分析。

空气相对湿度对紫外检测过程的影响

空气的相对湿度是变化很大的一个气象参数,为了能够更为准确地利用紫外检测技术进行放电的定量研究,需要首先研究相对湿度的变化对检测的影响。利用一种具有定量分析能力的紫外检测装置,通过实验分析电晕放电实际放电量与放电光信号之间的关系。实验结果表明二者之间的拟合关系与实验区域空气的相对湿度没有明显的关系,拟合残差处理后得到的归一化标准差随相对湿度增大而增大,即空气相对湿度对紫外检测过程没有明显的影响,只改变了放电过程本身的波动性。

电子计算机辅助红外断层摄影技术进展

电子计算机辅助红外断层摄影技术,是一项把红外测试技术应用于加热设备内壁热场分布检测的高新技术。加热设备内部热场的变化,由于热传导必然反映到设备外部,用热像仪可测出表面温度分布热图,已知表面温度值求解系统的几何形状,是热传导问题的一种反运算。本文详细地介绍了应用电子计算机求解这类反问题的一种通用解法,最后简述了提高计算精度的途径。

基于通道注意力与迁移学习的红外图像超分辨率重建算法

针对现有红外图像分辨率低、质量不高的问题,提出了基于通道注意力与迁移学习的红外图像超分辨率重建方法。该方法设计了一个深度卷积神经网络,融入通道注意力机制来增强网络的学习能力,并且使用残差学习方式来减轻梯度爆炸或消失问题,加速网络的收敛。考虑到高质量的红外图像难以采集、数目不足的情况,将网络的训练分成两步:第一步使用自然图像来预训练网络模型,第二步利用迁移学习的知识,用较少数量的高质量红外图像对预训练的模型参数进行迁移微调,使模型对红外图像的重建效果更优。最后,加入多尺度细节滤波器来提升红外重建图像的视觉效果。在Set5、Set14数据集以及红外图像上的实验表明,融入通道注意力机制和残差学习方法,均能提升超分辨率重建的效果,迁移微调能很好地解决红外样本数量不足的问题,而多尺度细节提升滤波则能提升重建图像的细节,增大信息量。

用红外热成像方法研究纸板表面火蔓延特性

应用红外热成像方法实验研究了在一定风速情况下 (顺风 /逆风 )典型的可燃固体材料硬纸板上下表面都处于流场中的情况 ,表面火蔓延的特性 ;并与施加超细水雾后火焰的蔓延状态对比 ,探究了细水雾对固体燃料火焰的抑制作用 。

边界层转捩红外探测试飞技术研究

针对边界层转捩探测飞行试验需求,开展飞行条件下的红外热像转捩探测方法研究。通过发射率、辐射入射角及被测件与背景环境的温度差等主要影响因素分析,实施被测件表面处理、红外光路调整、日照辐射及被测件内部加热等措施,以试飞方法、数据处理方法和准度考核构建了一套转捩探测试飞应用方法。开展真实飞行试验,针对干净机翼上表面转捩位置测量进行技术验证,飞行高度Hp=6~7km,飞行马赫数M=0.55~0.65。试验结果表明,该技术实用可靠,可为后续层流机翼或翼套气动力飞行试验提供参考。

简化UKF在机载IRST系统被动测距中的应用

针对机载IRST系统被动测距问题,给出了一种简化的UKF(SUKF)算法。算法无需对状态变量进行扩维,对于线性状态方程使用了和卡尔曼滤波相同的时间更新方法,对于非线性测量方程保持了UKF的特征,既继承了UKF的优点又减小了算法的运算量。仿真结果表明,SUKF在测距精度和收敛速度上明显优于EKF,其性能与标准UKF相同但计算耗时少,适合于机载IRST系统被动测距的实时处理。

沿纬度梯度的3个热带森林动态监测样地的兽类和鸟类红外相机监测

2017年6月至9月和2018年5月至9月,利用红外相机分别对位于西双版纳的纳板河流域国家级自然保护区、西双版纳国家级自然保护区和泰国Khao Yai国家公园的三个热带森林动态监测样地的地面活动兽类和鸟类进行了监测。每个样地分别布设49台红外相机,共拍摄到66种野生动物,包括6目13科24种兽类,7目15科41种鸟类以及1种两栖类。监测结果在一定程度上反映了保护区内野生动物种类,可为基于动态监测样地的生态学和保护生物学研究提供参考。

基于红外相机的大果红杉物候及观赏特征研究

以云南白马雪山国家级自然保护区曲宗贡区域大果红杉观赏季观赏特征为目标,采用红外相机进行大果红杉物候监测,通过与固定样地结合数据分析,了解观赏特征变化规律。结果表明,大果红杉叶各阶段的物候变化与海拔、温度、湿度、株密度等有直接关系,海拔越高,大果红杉叶变色时间越早,落叶期越短;气温越高、降雨量越少,叶变色时间越晚;株密度对叶变色期影响不显著,但对落叶期影响明显,株密度与落叶期长呈正相关关系。

红外成像技术在煤矿中的应用

对红外成像技术的原理及优点进行介绍,展望了井下隐蔽火源探测的发展方向,介绍了矿用红外热像仪的选择以及井下实际应用情况。

数码红外线彩色图像的合成与分析应用

红外线彩色照相有普通彩色照相和黑白红外线照相所不具备的优异性,但是也存在一些无法克服的缺点。为此,根据红外线彩色照相的感光原理和色彩再现过程,利用计算机技术和Photoshop7.0图像处理软件,对数码照相机拍摄的数码彩色图像和红外线图像进行合并,生成新的数码红外线彩色合成图像,并通过试验阐述操作步骤和方法。最后,对合成图像的色彩再现结果进行分析,说明合成图像与红外线彩色照相的色彩效果是相同的,同时,指出在文件检验中的应用。