微光夜视成像系统开发与视觉效果评价

目的开发一种微光夜视成像系统,用于飞行员夜间视觉体验训练。方法采用远红光发光二极管(light emitting diode,LED)调光、数字光处理及投影光学系统仿真设计等技术,开发了一种由LED光源、调光模块、视频处理模块、数字微镜器件、数字光处理控制模块、投影主镜等6个子系统组成的微光夜视成像系统。为验证系统性能和成像效果,测试了系统的辐射光谱、对比度和均匀性等关键技术指标;选取12名视觉功能良好的受试者,对夜视镜改善视觉功能、特殊视觉现象和不同照度成像效果等进行了主观评价打分。结果系统光谱峰值波长743.1 nm,亮度对比度为143:1,照度均匀性达87.2%,系统光谱能量集中在夜视镜敏感光谱范围,具有较好的成像质量。受试者对夜视镜改善视觉功能、特殊视觉现象和不同照度视觉效果的打分结果依次为(8.08±1.16)、(7.58±0.90)分和(8.25±1.42)分,评价为效果非常好或比较好的共30人次。结论开发的微光夜视成像系统具有较好的成像质量和接近真实的微光场景模拟视觉效果,可用于飞行员夜间视觉体验训练。

微光夜视成像系统最大作用距离估算与试验验证

微光夜视成像系统是一种常见的光电设备,其最大作用距离直接反映系统的综合性能,为系统设计考核的重要技术指标,它决定着设备对特征目标的发现、识别和辨认距离。论文在充分考虑系统设计参数对作用距离影响的基础上,结合基于光量子噪声和系统传递函数计算分辨力的方法,建立了较为全面的系统分辨力计算方程。结合某型微光夜成像系统的设计参数进行了最大作用距离估算,同时采用实装试验的方法对估算结果进行了对比,验证了估算方法的有效性,能为相同类型设备的技术指标考核提供技术支持。

防离子反馈Al_2O_3膜对三代夜视成像器件性能的影响

为解决三代微光管寿命问题,采用电子显微镜和质谱仪对微通道板输入面溅射蒸镀的Al2O3膜质量进行了分析,研究了膜层对器件性能的影响,并就Al2O3给三代微光夜视成像器件带来的成像质量问题进行了讨论。研究结果表明:尽管Al2O3薄膜可以有效地防止离子反馈,但给管子成像质量带来了严重影响,使得图像模糊,信噪比降低等。提出了从本质上解决器件寿命问题的有效措施是将光电阴极与显示屏进行真空隔离,以实现光电阴极无离子反馈的轰击。

多波段红外点目标的夜视成像差异分析

通过分析在夜视条件下短波红外、中波红外和长波红外点目标辐射成像机理,明确了多波段红外成像的影响因素,建立了短波红外、中波红外和长波红外图像点目标的形成模型,并对模型进行分析与仿真实验,揭示了多波段红外点目标夜视成像特性差异的形成机理,比较了多波段红外点目标成像的差异,并且通过实验图像的差异特征验证了这些成像特性差异的存在性,最后得出了多波段红外点目标图像的灰度值存在差异,大气传输影响存在差异以及夜光辐射影响存在差异的结论。

先进夜视成像技术发展探讨

夜视成像技术是在低照度条件下,将不可见辐射加以转换或将微弱的夜天光进行增强,以实现人眼夜间隐蔽观察的一种成像技术,在夜间侦查瞄准、辅助驾驶、导航制导等现代军事应用中发挥着重要作用。为了确保“单向透明”,充分发挥“拥有黑夜”的技术优势,世界军事强国都投入大量人力、物力开展先进夜视成像技术研究,使夜视装备性能得以迅速发展。本文作为本期《红外与激光工程》——“南京理工大学”专刊的引子,概要地介绍了夜视成像技术当前的进展与所面临的挑战,并对未来先进夜视成像技术的发展趋势——基于光电转换的光强直接成像与基于计算成像的信号反演成像分别进行了探讨与展望。

LD夜视成像探测中基于PSF的超分辨率重建技术研究

夜视目标识别在视频监控中起着非常重要的作用。从早期的红外热成像发展至今,激光夜视成像系统被广泛的应用。它不仅受到大气吸收和散射特性的影响,还与光学系统中的透镜及传感器的衍射极限有关。在既有成本下,通过图像复原和超分辨率重建,可以尽可能的提高夜视成像的成像质量。很多学者的研究结果表明,成像系统的点扩散函数作为先验知识,可以提高图像复原的质量。因此,本文在最大后验概率框架下,实现点扩散函数与凸集投影超分辨率重建相结合,并应用到半导体激光夜视成像探测系统中,客观的图像质量评价标准被用来决定迭代次数。目标识别的实验结果表明,用本文提出的重建方法可以有效提高半导体激光夜视成像的范围和成像质量。

一种微光夜视成像系统设计

目的设计一种微光夜视成像系统,用于飞行人员夜间视觉体验训练。方法采用LED光源调光技术、视频信号处理技术、DLP投影显示技术及光学系统设计技术,设计了一种由7个子系统组成的微光夜视成像系统,采用ZEMAX光学设计软件对成像质量进行了仿真分析。结果DMD处光源辐射照明的均匀性为86.6%,投射主镜光学系统场曲<0.02 mm,畸变控制在0.1%,在全视场空间频率50 lp/mm处的传递函数模值>0.5,具有较好的成像质量。结论提出的微光夜视成像系统设计方案能确保良好的成像质量,能够用于微光夜视成像系统开发,有望为飞行人员夜间视觉体验训练提供可靠的装备平台。

飞行员夜视成像装置适用的第三代像增强管

本文阐述飞行员夜视成像装置（ANVIS）适用的第三代像增强管,提出这种光电器件的光学性能指标和环境适应性指标,光学性能指标包括光阴极灵敏度、亮度增益、晕环尺寸、亮源保护、背景噪声、信噪比、分辨率以及调制传递函数。环境适应性指标包括应力筛选、振动、冲击、温度循环、电磁兼容性以及可靠性。

用于激光夜视成像的半导体激光器整形光源

激光夜视成像技术包括LED夜视技术和激光夜视技术。目前，虽然LED照明器拥有巨大的市场潜力，但由于其低效率，易损坏等不利因素无法满足激光夜视成像在其领域内的应用。根据这些，在本文中设计了半导体激光器整形照明模型，我们通过光学设计软件ZEMAX仿真了整个光束整形过程。通过这种方式，解决了激光多模分布所导致的照明视场不均，从而可实现远场的清晰成像。

A类、B类和C类夜视成像系统简介

夜视成像系统由于相对经济的价格优势，在军事航空领域有其特定的应用。本文对A类、B类和C类夜视成像系统分别作了简要介绍，并对其各自的特点与应用作了对比和分析。

半导体激光夜视图像处理技术研究

半导体激光夜视系统采用激光器作为照明源,可在全黑的夜间条件下获得景物图像。但在公安和交通领域应用中,由于激光能量较集中,对车船类型及号牌信息的提取造成了困难。为此,对夜视图像的成像过程中导致图像变坏的原因进行了分析,并利用图像灰度变换、边缘检测、特征量选择及模板匹配、图像帧积累等图像处理技术改善了夜视图像的质量。实现了车船的类型及号牌的识别。该项技术也可用于军事及其他民用领域。

视景仿真中的夜视效果研究

随着视景仿真技术在各个领域的深入应用,人们对于夜视效果的需求越来越强烈。本文首先从夜视器材的成像过程入手,结合辐射物理学的概念,分析了影响物体辐射强度的几个因素,对辐射强度的物理模型进行了详细描述。针对夜视效果仿真的实现,设计了仿真的基本流程,提出了几个需要注意的关键技术,并对其进行了扼要的说明。文中的算法、流程可操作性强,在工程实践中有较高的借鉴价值。

AMOLED显示器件夜视兼容特性分析

在军用机载环境下,为了满足夜视兼容要求,对AMOLED屏的光谱进行测试,分析AMOLED屏的夜视辐亮度特性和色度特性。分析夜视兼容实现的若干手段,选择关闭红、蓝信号通道,显示画面为绿色信息,可较为简便的实现显示器件的夜视兼容。试验证明,采用夜视仪进行观察,由于夜视仪视野的背景色为绿色,响应波段为650~930nm不可见光部分,不会造成人眼误读、误判信息,具有一定的应用意义。

微光夜视技术进展简介

本文对微光夜视技术的进展作了简要的介绍。夜视成像器件是夜视系统的关键部件 ,因而 。

军用夜视技术及其对抗措施

介绍了目前军用夜视技术和国外在研的夜视技术，分析了其存在的缺陷，并针对其缺陷提出了一些对抗措施。

汽车用硫系玻璃元件红外双波段增透膜的研制

基于硫系玻璃IRG206(As40Se60)基底,研制了3.7~4.8μm及7.5~9.5μm双波段增透膜,可用于汽车红外夜视成像系统。采用电子束和电阻蒸发离子辅助沉积技术,结合化学键分析选取连接层材料,提高基底与膜层之间的结合力;利用离子辅助应力调控技术,优化膜层应力,实现膜层应力的匹配,解决硫系玻璃表面脱膜问题。测试结果表明,该膜层在3.7~4.8μm波段平均透过率为98.31%,在7.5~9.5μm波段平均透过率为97.43%,通过了牢固度、盐雾、高低温、摩擦等环境测试,能够满足汽车红外夜视成像系统的使用要求。

光电成像技术:系统性能与建模

一、夜视成像装置的简短历史1.早期的微光照明技术2.军方的关注3.实时红外成像装置的早期研制4.模块式前视红外装置的研制5.早期的成像系统与性能建模6.关于目标捕获技术的基础研究7.第二/第三代通用模块技术8.红外CCD器件的早期研制9.

红外成像系统与被动式毫米波成像系统:设计、分析、建模与测试

第一部分:红外成像系统的设计、分 析、建模与测试Ⅻ Ⅰ 一、建模1.斑纹对激光距离选通短波红外成像系统目标识别 性能的影响(特邀论文,R.G.Driggers等,美国 陆军夜视与电子传感器管理局)

用于机载液晶显示的四基色发光二极管背光源

针对机载液晶显示的特殊要求,设计了一种四基色发光二极管(LED)背光源。采用了能单独控制亮度的红、绿、蓝、琥珀等4种颜色的LED,以克服现有滤光片方法带来的夜模式下显示色域大幅下降的问题。在昼模式下工作时,4种颜色的LED同时发光,混合成白光;在夜模式下工作时,关闭红色LED以减少红外辐射,而绿、蓝、琥珀等3种颜色LED工作。计算了夜模式下3种颜色的混合配比。将蓝色LED的混光比例作为固定值代入昼模式下计算得到红、绿、琥珀的配比。仿真设计了采用红、绿、蓝三合一LED和单独琥珀色LED的背光源,分析了它们的性能,并开发了实际样品。测试结果表明:昼模式下,背光模块的发光强度为23 515cd/m2(屏前亮度为1 175cd/m2),非均匀性为8.07%,色域为NTSC(National Television Standard Committee)的116.5%;夜模式下,背光模块的发光强度为15.36cd/m2(屏前亮度为0.77cd/m2),非均匀性为15.49%,色域为NTSC的83.5%,满足机载液晶显示的要求。