可见光-红外目标与背景温差特性研究

由于陆地背景环境复杂,单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题,首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究,在此基础上设计具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置方案,通过对比复合稳瞄跟踪装置与单一红外稳瞄跟踪装置的成像性能,分析复合稳瞄跟踪装置的可行性。背景环境对红外成像的影响规律为:在清晨/傍晚时段,目标与地面温差不足(小于5 K),红外图像存在目标对比度低、信噪比不足的缺陷;正午时段,红外图像存在目标完全淹没在背景中的缺陷。设计的具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置,电视通道对红外通道的成像质量影响较小(红外通道实际通光量相对减少不到5%),在地面背景红外辐射噪声干扰大的情况下电视通道成像清晰,在目标温差足够的情况下,红外通道成像清晰,验证了红外-电视稳瞄跟踪装置总体方案的可行性;红外-电视复合稳瞄跟踪装置的两个通道形成了良好的互补关系,能够显著拓展稳瞄跟踪装置的适用范围。

热成像系统用标准四杆靶标图的计算机仿真设计

四杆靶靶标是测试光学系统空间分辨率的常用信号源,在红外热成像测试领域有着广泛的用途。采用了MATLAB工程设计计算工具,针对红外热成像计算机性能模拟系统,以视场、目标背景对比度、目标空间频率、成像系统分辨率为自变量,设计了系列四杆靶模拟靶标信号源,为红外热成像计算机性能模拟系统提供了有效的测试图像信号源。

环境温度对红外热像仪MRTD测试的影响分析

基于黑体辐射理论,结合红外热像仪成像质量评价参数——最小可分辨温差(MRTD)测试原理,建立了不同环境温度下目标背景的红外辐射量差值与温差之间的量化关系,进而提出了红外热像仪MRTD测试中的环境温度影响因子。试验结果表明:良好无热化设计的红外热像仪的MRTD与环境温度影响因子随着温度变化趋势一致,且在不同温度下的二者的比值趋同。该结论可实现温度应力下的红外热像仪成像质量评价。