基于锚框的远距离多尺度红外目标跟踪技术

在红外目标跟踪过程中,由于目标距离和视角的变化,红外目标的成像面积通常很小,使得红外图像中缺乏足够的像素信息,无法准确提取目标的特征,增加了目标跟踪的难度。因此,提出基于锚框的远距离多尺度红外目标跟踪技术。利用编码的方式对应追踪框图与真实框图,得到目标框中心坐标值。为保证计算的精准度,通过设定特征融合阈值判定提取信息与真实信息较高的重叠度,并按照锚框的边缘、中心以及顶点坐标对应划分像素网格,根据特征值输出分类输出向量,完成红外目标特征提取。由此采用损失函数给出锚框、目标框、实际框的类别损失以及候选框等不同类别损失函数,按照不同点在网格中的体素值,以编码形式逐一对比候选框和真实框数据,通过迭代实现远距离多尺度红外目标跟踪。实验结果表明,所提方法对远距离多尺度红外目标的识别效果较好,查全率曲线基本保持在0.9以上。说明所提方法具有良好的远距离多尺度红外目标跟踪效果。

中波红外激光器远距离干扰红外探测器的外场实验研究

针对当前中波红外光电干扰研究中无等比例远距离实验验证的问题,以峰值功率为10 W波长为5.4μm的中波红外激光器对某型中波红外相机进行了距离为15 km的光电干扰实验。实验中选择不同条件进行了多组实验,得到了各条件下的激光干扰图像。通过对图像的分析发现发散角为15 mrad的中波激光器在15 km的距离上对焦距为384 mm的中波红外相机系统在能见度为0.452的中等气象条件下进行干扰时,当输出功率为5.6 W时可使相机无法成像,无法提取目标,此时的功率密度为0.064 mW/m2。实验验证了以当前国内的成熟技术完全可以实现对导弹导引头在15 km以上的中波红外激光干扰。实验数据可以为后续的精确大气透过率模型及中波红外光电对抗损伤评估模型研究中参数的反演与确定提供支持。

女子中长跑运动员肌氧含量与个体乳酸阈关系的探讨

为解决运动训练中生物医学参数的在体、无损、实时监测,利用基于光漫射理论的三波长近红外肌氧监测系统,对受试者在功率自行车上做等级性递增负荷运动时局部骨骼肌组织中的肌氧含量的相对变化进行了在体、连续、实时监测与分析,并与血乳酸浓度、运动强度和"个体乳酸阈"等进行对比研究。结果表明:肌氧含量的相对变化与血乳酸浓度、"个体乳酸阈"和运动强度具有密切的关系。为用无损监测肌氧含量的相对变化取代有损监测血乳酸提供了实践依据,为运动员的生理机能评定和运动训练效果的生理学评价引入新的生物学测试技术和方法。

基于红外仿真的接口体系及关键技术

介绍红外目标／背景仿真系统控制接口体系结构、关键难点及其解决技术。

用近红外光谱学技术无损监测气体交换率的新途径探讨

为了探讨等级性递增强度运动过程中骨骼肌组织内肌氧含量相对变化的特点,以及氧合血红蛋白含量的相对变化(ΔHbO2)与运动强度和通气无氧阈(VT)间的关系,利用基于光漫射理论研制的三波长近红外肌氧测量系统,对10名男子中长跑运动员在跑台上作7级递增强度运动时肌氧含量的相对变化进行了在体、实时、连续监测,同时测定了受试者的VO2、二氧化碳呼出量(VCO2)、HR和RER等参数。研究结果表明,运动过程中骨骼肌组织内肌氧含量随着运动强度的增加呈现出规律性的变化,ΔHbO2与VO2和VT间具有高度的相关性。

单光子激光与中波红外共口径探测光学系统

为了实现对远距离民航飞机目标的探测、跟踪和测距,设计并研制了一套单光子激光与中波红外共口径探测光学系统。阐述了激光/红外共口径探测系统的工作原理和单光子激光测距原理,对目标辐射特性、系统作用距离及口径等进行了分析。采用R-C光学系统型式,通过次镜进行分色,实现激光和中波红外双波段光学系统的汇聚光路分色设计。在单光子激光光路中设置小孔光阑,通过仿真分析验证了小孔光阑的杂光抑制能力。通过高精度装调和视轴标定,激光/红外共口径探测系统具备良好的成像质量,中波光路实测调制传递函数达0.28(@20 lp/mm)。利用原理样机完成了对民航飞机的外场探测实验,实验结果表明,该系统可实现对远距离民航飞机的有效探测和跟踪,探测距离达225 km以上,可满足航空、航天及地面探测领域对远距离目标的预警探测和测距需求。

长距离管线的红外热像检测与在线保温评估

利用红外热成像技术 ,在传热学理论研究和分析的基础上 ,研制了一套在线长距离管线保温评估软件系统 ,实现了长距离管线保温效果方便而快捷的在线检测与评估。研究结果在某厂长距离蒸汽管线上得到成功应用 ,在运行状况下进行了管线表面温度场的红外热像测试和保温评估 。

多节点红外长距数据通信模式设计

为了解决红外无线数据通信距离短的问题,分析了红外无线数据通信的现状,概述了IrDA通信协议及原理,在此基础上设计了一种实际可行、可多节点级联的红外无线通信模块。以支持IrDA协议的单片机为载体,采用串行数据半双工通信传输方式,引入RS485级联结构,实现单个或级联红外无线数据通信。实验结果表明,单个红外节点模块可以实现在35°、120 cm的范围内无误码的有效传输,级联时可以实现300 m长距离通信,设计具有成本低、抗干扰能力强、可靠性高、可方便集成到各种设备等特点。

智能型红外遥控器的研制

介绍了一种智能型红外遥控器的硬件组成原理及软件设计思想 ,该控制器可以通过学习、分析和记忆多种遥控器的编码 。

利用配置长程气池的FTIR技术研究挥发份中氮赋存形态

利用FTIR分析技术,对3种不同煤阶的我国电站典型动力用煤———神木烟煤、铜川贫煤和宜宾无烟煤的挥发份中氮的赋存形态进行了研究。为克服研究工作中的微氮现象,在研究过程中采用了16m光程的长程气池。研究结果显示,红外光线在16m长程气池构造作用下多次穿过挥发份,检测出含量微少的氮元素,成功地克服了微氮现象,取得了较好的研究结果;我国电站用煤的挥发分中氮的赋存形态有4种,分别为吡啶型氮化合物、吡咯型氮化合物、吡啶-N氧化物和腈类化合物。氮在煤与挥发分中赋存形态的差别主要是由于煤分子中的大分子量含氮结构在温度作用下发生分解所致。

热成像型森林火灾报警系统设计及其图像处理方法研究

本文介绍了一种新型的森林火灾监测系统,着重对其图像处理方法进行了研究。该系统采用红外成像技术、数字图像处理技术、无线通信技术、计算机控制技术对现场数据进行快速处理,具有很好的实时性,对森林火灾的预防与及时扑救起到了很重要作用。

夜视技术及其在中远距离的应用

在全天候无缝监控的新形势下,分析铁路视频监控需要解决的技术问题和技术需求;介绍微光夜视、激光夜视、红外夜视3种夜视技术及其产品,并进行对比分析;阐述夜视技术产品的环境适应性参数,以及夜视技术在中远距离的实际应用。

多路自学习红外控制器的研制

介绍一种具有学习和识别各种红外遥控信号 ,并可复现原遥控信号的红外信号控制器 .并详细介绍了其红外信号特性、控制器硬件组成原理和软件编程思想 .该控制器在交互式远程控制系统中使用后证明其方便。

低虚警率的红外弱小目标检测算法

针对远距离复杂场景下红外弱小目标信噪比低导致目标检测虚警率高的问题,提出了一种时域与空域滤波相融合的红外弱小目标检测方法。采用相对局部对比度算法(Relative Local Contrast Measure,RLCM)增强目标信噪比,抑制高亮度背景;利用目标的时空相关性,运用时域局部差分算法(Temporal Local Difference Algorithm,TLCD)增强目标,消除固定噪点。融合空域和时域的检测结果获得时空相对局部对比度图(Spatial-Temporal Relative Local Contrast Map,STRLCM),通过自适应阈值分割提取待检测的真实目标。实验结果表明,与现有算法相比,所提算法可以极大地降低虚警率同时保持较高的检测效果。

空港管线加油车油管收放装置遥控系统的研究

管线加油车在对飞机加油时 ,加油软管的收放距离较远 ,需来回跑动操作或需两人异地操作 ,不易即时操纵 ,耗时费力。针对这种状况 ,提出了远距离红外线遥控的方法 ,并利用车载气源对加油软管的液压收放机构进行遥控操作 ,实际应用效果良好 ,且遥控装置费用低廉 。

视觉测量中多光学靶点亮度自适应控制

提出了一种面向大视场高精度视觉测量的多红外目标靶点(红外LED)亮度自适应控制方法。以微控制器PIC16F873A和LED驱动芯片MAX6964作为核心器件,设计了可满足大空间范围内靶点亮度控制需求的多目标靶点控制驱动器。为了使LED在近距测量时的调节精度和远近距离测量时的发光亮度都能满足要求,根据MAX6964输出特点设计了PWM信号输出电路,并采用推挽电路驱动LED。实验证明,目标靶点在CCD相机上成像光斑稳定一致。

大范围远距离的车载主动式红外成像系统

车载红外成像系统利用光电转化、图像识别的原理来形成可视化的图像,增加夜间驾驶的安全性。车载主动式红外成像系统采用半导体红外激光器作为光线发射器,利用凸透镜与凹透镜把光线发散后投射到车前更大的范围,使用黑白CCD摄像机实时采集图像,用FGPA模块处理图像信号,并通过单片机传输给车载LED显示屏。文章提出的改进后的主动式红外成像系统具有激光照射范围大、成像质量高、实时性强等优点。

智能型遥控系统的研制

本文介绍了一种智能型红外遥控系统的硬件组成原理及软件设计思想,该控制器可以通过学习、分析和记忆多种遥控器的编码,实现对多种电器的统一控制。

远距离定位系统中红外同步子系统构建

在给定红外探测器及其配套光源条件下,构建了能够工程实现的远距离定位中红外同步子系统。首先讨论了工程中采用的红外光学链路模型,基于系统采用的红外光源和红外探测器的性能参数,计算了红外最小可探测功率,确定了系统所需的最小红外光源功率,为系统的构建提供了理论基础,从而构建了在远距离定位中能够工程实现的红外同步子系统,并在工程中进行了验证,为远距离红外系统的构建提供了有价值的参考。

50×近红外长工作距离显微物镜光学设计

为了解决现有近红外显微物镜工作距离短、放大倍数低的问题,文章利用光学软件ZEMAX设计了一款放大倍数为50、工作距离长14.1mm、数值孔径为0.45、无限共轭距的近红外显微物镜。通过在光学结构库ZEBASE中选择光学结构,在软件中合理的设置操作数,来对该物镜进行优化,最终得到一款具有工作距离长、放大倍数高、数值孔径较大、波长范围广、各项成像指标接近衍射极限的物镜。