长距离红外主动成像系统目标获取性能分析

近年来,红外主动成像系统的发展推动了红外主动成像系统目标获取性能的理论研究。针对长距离红外主动成像系统的特点,建立了相互独立的各图像降质过程,如显示器、焦平面阵列、光学系统、大气湍流和距离选通范围内的后向散射与背景光的调制传递函数模型,使得在分析各因素对系统成像性能影响时更为简便。提出了采用TTP准则分析系统的目标获取性能的方法,并给出了计算结果。该方法比采用单一极限频率预测系统工作性能的Johnson准则具有更高的精度,充分显示了系统整个通带内信号传递的特性。结果表明:距离选通技术可以有效地减小大气后向散射和背景光噪声的影响,TTP准则综合考虑了各影响因素,能够对系统的目标获取性能进行全面、客观的评价,为系统的搭建和调试提供了充分的理论依据。

基于目标任务性能的红外系统评价新方法

分析了美国对红外系统进行评价时的最准确的目标任务性能(TTP)模型。通过阐述TTP建模的理论依据,解释了它相对于Johnson准则的本质区别,主要在于系统阈值对比度概念和对被人眼感知的所有有效频率的积分。介绍了如何将TTP模型过渡到任务性能概率的实验过程,并通过实验数据和TTP的基本理念总结了它相对于Johnson准则的特点。

正常眼激光视觉对比敏感度曲线的测定

介绍了124只正常眼视觉对比敏感度(CSF)曲线的测定方法。结果表明正常CSF曲线为一倒“U”型,峰值为4周/度,并受年龄影响。36岁～45岁中年组CSF最高。

基于NSCT与模糊对比度的图像增强算法

针对图像在增强的过程中容易放大噪声,造成图像的失真和细节不明显等问题,结合NSCT(non-subsampled contourlet transform)和模糊集理论,提出一种改进算法。利用NSCT的平移不变性和多分辨率分析特点对图像进行非下采样Contourlet变换,对低频系数采用线性增强,用改进的自适应阈值函数来处理高频系数,利用改进的模糊对比度来增强图像的边缘和纹理,使用伽马校正对增强后的图像进行校正,提高全局对比度。实验结果表明,该算法能够明显改善图像的视觉效果,增强图像的细节信息。

光电成像目标光学特性和捕获率研究

针对复杂环境光电跟踪成像系统的目标跟踪性能不稳定问题,根据目标自身成像辐射特性和目标运动特点,建立跟踪成像系统目标特性模型,利用光度学知识建立光电成像系统内部噪声影响的对比度阈值函数,依据目标探测距离、目标尺寸、环境照度以及成像面阵CCD自身特性,建立光电成像系统目标跟踪捕获率的计算模型。通过计算与分析,给出不同背景照度、不同的曝光量、光照度等因素条件下的系统捕获率,不同目标对比度和不同距离的目标探测概率、辨认概率和识别概率之间的关系,验证了所建立的捕获率计算函数是科学的。

一种基于图像处理技术的视距估算方法

围绕视距估算,基于微光下的视觉探测方程和图像阈值对比度,利用图像处理技术和最小二乘数据拟合方法,提出了一种比较客观的夜视系统野外视距估算方法·为了验证该方法的有效性,针对六种夜视系统,分别进行了野外比较试验·试验结果表明:该方法有效地提高了微光夜视仪的视距检测速度,具有较高的估算准确度和很好的实用性·因此,该方法对于夜视系统性能分析具有科学的指导意义·

人眼对比度敏感视觉特性及模型研究

人眼视觉系统特性是图像显示、处理、理解等技术的重要依据,通过实验测试和理论分析研究人眼的视觉特性,使人眼视觉特性模型化,对促进光电成像技术的发展和应用具有重要的作用。结合前人拟合人眼对比度敏感函数和理论提取其数学模型的经验,对用CRT显示器显示目标光栅,在暗室环境下测量三种平均亮度的人眼对比度敏感数据采用线性调制作用下的指数形式的方法进行了拟合,并从理论上得出了一种新的CSF数学模型。通过与国外拟合结果的对比,表明此模型是一种更好的人眼对比对敏感视觉特性模型。

基于TTP准则的红外成像系统性能预测

针对已有模型对红外成像系统现场性能预测存在的概率预测问题,采用最新的目标任务性能(TTP)准则和热成像系统性能评价模型,对坦克目标进行现场性能实验,重点分析不同距离处对坦克目标的探测、识别、辨认概率和欠采样造成的信号混叠对其预测概率的影响。研究表明,该模型与实验数据吻合,可用于对当前热成像系统性能评价。最后讨论了如何对该性能模型进一步完善。

对比度阈值函数修正对于NVThermIP模型的影响

NVThermIP模型作为经典的性能模型,在指导红外系统参数的设计优化方面略有不足,因此需要构建更科学合理的综合评估模型.在经典模型基础上,结合人眼噪声的理论和实验研究,利用噪声等效温差修正了系统的对比度阈值函数.并利用现有的红外系统实验数据,对修正后的模型进行图像模糊和不同距离下辨识两方面验证,结果证明该模型具有很高的预测精确度,可为新型系统设计分析提供可靠的依据和理论指导.

用显示器测量人眼衬比度敏感函数

人眼视觉系统(HVS)特性是图像显示、处理和理解等理论与技术的重要依据,衬比度敏感函数(CSF)是描述视觉系统空间特性的主要指标之一。显示器作为图像信息输出的主要设备,显示器环境下人眼衬比度敏感函数数据更有实际应用价值。研究用阴极射线管(CRT)显示器测量人眼亮度衬比度敏感函数,详细描述采用10 bit图像显示卡产生亮度条纹衬比度达到人眼阈值的方法,提出采用多衬比度交互阈值确定(MITD)衬比度阈值的心理物理学实验方法。对矩形条纹的平均亮度10 cd/m26、0 cd/m29、0 cd/m2三个等级,0.41 cpd,0.82 cpd,1.23 cpd,1.97 cpd,3.08 cpd,3.79 cpd,4.93 cpd,7.04 cpd,9.86 cpd,16.43 cpd,24.64 cpd 11个空间频率和12名正常视力的青年进行了测量。测量结果与国内外采用光学装置方法测量结果进行了比较和讨论。