APD主/被动红外成像读出电路设计

基于APD(雪崩光电二极管)红外探测器工作原理,重点研究了高压保护和积分时间(包括积分时间及积分延迟时间)可控技术,并设计了APD主/被动红外成像读出电路单元电路和整理电路。该电路具有高压保护及精确积分开关控制的功能,并用小规模阵列(64×64)芯片进行验证。77 K下仿真结果表明,读出电路耐高压不小于17 V,主动模式下积分延迟时间为10 ns～310 ns,积分时间为10 ns～150 ns,精确可调,最高读出速率大于5 MHz。

装在头盔上的被动和主动式红外成像系统

本发明提供一种装在头盔上的被动/主动式红外成像系统,它包括一个被动式红外摄像机。被动式红外摄像机内装有一个可拆卸的窄带滤光片盖、一个物镜、一个分束器、一个非致冷焦平面列阵、一块接口板和一个液晶显示器。它装在头盔的正面,具有前后、上下和倾斜调节功能,它可以将红外图像转换成电子信号。

红外主被动图像像素级融合的仿真研究

激光主动成像雷达可成距离像和强度像,被动红外成像能获得辐射像。它们融合可获得更多的信息,能够提高目标的识别和抗干扰能力。主要研究激光雷达距离像和激光雷达强度像及红外辐射像的像素级融合方法,并给出融合后的三维图像。采用灰度关联均值滤波器、背景抑制和多级中值滤波等方法对3种图像进行了去噪处理。实验结果表明通过上述方法能够使融合后的三维图像清晰可辨。

共孔径红外/激光双模成像导引头系统研究

针对巡航导弹以及各种对地攻击的灵巧炸弹的末制导段,提出了一种共孔径红外/脉冲激光(IR/Ladar)双模成像导引头系统设计方案,可用于对地面固定目标和各种可重定位(Relocatable)目标进行精确地识别和跟踪。该系统采用了被动红外和主动脉冲激光两种成像模式,以被动红外成像来辅助导引头对目标的搜索和捕获,以主动激光雷达成像来完成对目标的精确识别和跟踪,并且被动红外与主动激光成像系统共用一套光学系统,这样既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场的要求,又满足了目标识别跟踪阶段的高分辨率要求。

共孔径红外/激光复合导引头系统仿真研究

针对空空导弹的末端制导,提出了一种红外成像与激光测距共孔径的复合导引头光学系统设计方案,可对空中典型目标进行精确探测和跟踪。该系统采用被动红外成像和主动激光测距两种模式进行复合制导,被动红外成像可对目标进行搜索和捕获,主动激光测距可获得精确的弹目距离信息。该复合导引头中被动红外成像与主动激光测距共用一套光学系统,既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场需求,又可以利用精确的弹目距离信息提高导弹比例导引的制导精度。

用于激光成像雷达和被动红外成像复合的目标分类仿真

激光成像雷达主动发射激光,接收其反射回波,能成角-角-距离-强度像,较易于实现目标识别。激光雷达与被动红外(IR)成像结合可获取更多信息,并提高目标识别能力和抗干扰性。提出结合激光雷达距离像-强度像的像素级融合的相干激光雷达距离像与被动红外成像复合的目标分类方法,利用Dempster-Shafer(D-S)证据理论,采用八值距离像模板进行仿真研究。其中,模板匹配的相关系数采用基于最多近邻点距离(MCD)的方法求得。研究结果表明,结合激光雷达距离像-强度像的像素级融合的目标分类的不确定度降低,降幅达40%,并提高了不易分类目标类的识别能力;距离像八值模板比二值模板分类效果好,物体质量函数差提高60%。

被动式红外成像气体目标智能检测算法及量化研究进展

在“双碳目标”、安全发展的时代背景下,工业气体泄漏检测因牵涉经济资源、生态环境、生产安全而成为国内外普遍关注的重要问题.气体被动式红外成像因其动态直观、可进行非接触式大范围遥测的特点而被视为检测泄漏的有效工具.在这一技术中,气体目标智能化检测及泄漏量化是两个核心的研究热点问题,且在未来一段相当长的时间内仍会是两项挑战.鉴于此,针对这两方面的研究进行综述.首先,分析基于被动式红外成像气体检测技术的原理,探究影响成像检测结果的关键因素及其作用形式;其次,将气体智能化检测算法按图像识别、视频分类、目标检测、图像分割等不同计算机视觉任务予以分类整理;再次,分别介绍气体量化任务中柱密度、路径浓度、泄漏率三者的测量方法,并重点强调不确定性分析对量化结果的重要性;最后,对气体智能化检测及量化研究中存在的问题提供一些潜在的解决方案,并展望了气体被动式红外成像技术未来的研究方向.

Long wavelength infrared metalens fabricated by photolithography

Metasurfaces in the long wave infrared(LWIR)spectrum hold great potential for applications in ther-mal imaging,atmospheric remote sensing,and target identification,among others.In this study,we designed and experimentally demonstrated a 4 mm size,all-silicon metasurface metalens with large depth of focus opera-tional across a broadband range from 9µm to 11.5µm.The experimental results confirm effective focusing and imaging capabilities of the metalens in LWIR region,thus paving the way for practical LWIR applications of met-alens technology.

基于红外热成像技术的风力机叶片检测综述

内蒙古是风力发电大省,截止2018年底,风电装机容量为2869万kW。叶片是风力发电机组的关键部件,长期高速运行时,受自身应力的综合作用及风沙、紫外线、降雨的侵袭,表面出现麻面、裂纹等损伤特征,增加了运行风险。目前在役叶片的检测主要采用望远镜或观鸟镜等人工定期巡检的方式,以及服役到一定年限采用探伤仪接触检测的方式,检测不方便、效率低。基于红外热成像技术的风力机叶片检测方法因具有非接触、检测效率高,可实现表面和内部的全方位检测等优点而备受关注。本文综述了不同激励下的风力机叶片损伤热成像检测的工作原理、研究现状,说明了其适用性。