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。

强光干扰ICCD微光夜视系统仿真方法研究与评价

论文重点考虑近贴聚焦式像管结构的ICCD图像传感器,利用OSG渲染引擎设计了一套完整的微光视景仿真系统,支持实时并大量地生成多条件任意视角下逼真的微光影像,已基本达到国外成熟商业软件的要求。针对微光系统易受干扰的问题,论文模拟出场景依次叠加传感器调制传递效应、噪声因子和强光干扰后的成像效果,引入了图像的灰度均值、均方误差、信噪比、相关度等指标,完成对ICCD夜视系统抗干扰特性的定量评价。

一种可运动夜视机器人的结构设计

近年来,红外夜视系统逐渐在汽车领域普及,但针对该系统的评价设备不够完善。为了更好地评测红外夜视系统的性能,开发一种可运动夜视机器人。在红外线波长为850~910 nm时,该夜视机器人的衣着和皮肤的发射率为40%~60%,头发的反射率为20%~60%。该夜视机器人可以模拟真人运动,能够以不同的速度在汽车前方或其他位置运动。

红外夜视机器人体表温度控制的研究

目前,夜间行车导致交通事故发生频率较高,对行人及驾驶员的生命安全造成了严重威胁。越来越多的汽车上安装了车载夜视系统,对于提高汽车主动安全性起着十分重要的作用,但现阶段车载夜视系统的测试与评价设备较少。为了客观评价车载夜视系统,开发能够模拟控制人体体表温度的红外夜视机器人,实现对车载夜视系统的智能评测。

微光图像和紫外图像分析与融合方法研究(英文)

在分析了微光图像和紫外图像的特征以及双通道彩色夜视系统信息量的基础上,提出了微光图像和紫外图像双通道彩色夜视理论。在设计并试验了灰度调制法、谱域融合法、特有成分融合法的基础上,提出了微光图像和紫外图像假彩色融合的改进算法以及新算法,包括微光图像和紫外图像分段灰度调制法、图像差别提取法、基于物体对夜天光反射特性的成分分离法,以及体现图像传感器光谱响应和视觉自然感受的色空间映射法,取得了较好的效果。

飞机夜视兼容照明技术

飞机夜视兼容照明技术作为保证飞机上微光夜视仪正常使用的军用光电子高新技术,其在现代高新技术局部战争和夜间战争中具有重要的作用和地位。在对国内外微光像增强器技术的发展现状、关键技术和主要发展趋势简要介绍的基础上,详细分析了普通光源对微光夜视仪的干扰,说明飞机夜视兼容照明技术存在的重要性,介绍了飞机夜视兼容照明技术的主要实现手段、测试方法及国内外发展现状。结合我国目前技术水平的现状,指出国内飞机夜视兼容照明技术的发展方向和重要的关键技术。

微光夜视系统光晕效应定量表征与建模方法

研究了微光夜视系统输出图像中光晕尺寸和灰度分布与系统参数之间的关系,建立了系统光晕效应的定量化表征模型。首先分析了系统输出图像中光晕的产生机理;其次依据微光夜视系统成像原理,通过分析光电阴极产生的光电子数及初角度分布、光电子在光电阴极与微通道板之间的运动、光电子与微通道板非开口壁碰撞后的运动规律及微光成像系统各环节对能量的逐级传递,研究了光晕的定量化表征方法;结合上述理论研究,建立了光晕的数字仿真模型。结果表明:所提出的光晕效应表征模型能够与实验结果中光晕的灰度分布及尺寸较好地吻合;随着强光源能量增大,系统光晕效应越明显,光晕效应对系统成像质量影响越大。

激光助视/微光夜间驾驶仪设计及野外试验

阐述了CY-1C头盔式和电视式激光助视/微光夜间驾驶仪,克服传统微光夜视仪的缺点,利用激光助视弥补了因景物照度和对比度明显下降而影响观察效果的不足,将微光成像系统的探测阈值延伸到10-4lx以下,并可在不同的恶劣天气条件下观察。对研制的样机在不同夜间环境下的性能进行了野外试验,通过对试验结果的分析和比较,验证了车辆驾驶夜视仪达到了各项预期指标,证实了系统参数设计的合理性。

头盔式单目微光夜视仪中光学系统的设计

为提高头盔式单目微光夜视仪中光学系统的成像质量,并满足夜视仪结构紧凑、质量小的指标要求,提出在微光夜视仪光学系统设计中引入高次项非球面透镜的设计方法。针对具体的头盔式微光夜视仪,根据微光物镜、目镜系统技术参数计算理论,确定该微光夜视仪光学系统的技术参数,应用光学设计软件ZEMX上机调试,并在光学系统设计中引入高次非球面透镜,使物镜系统镜片数由原来的9片减少为6片,目镜系统由原来的9片减少为7片,简化了结构,并提高了成像质量。设计结果表明:在头盔式微光夜视系统中采用非球面透镜可以提高系统成像质量,简化系统结构。

新型汽车红外夜视系统的研究与开发

通过对新型汽车红外夜视系统的原理分析、系统设计和技术研究,对现有红外夜视技术及相关器件进行了借鉴、移植与改造,并对摄像机的选型、红外灯的改进以及视频处理电路的制作等从理论与实践上进行了深入探索。所提出的设计思路与技术方法,可为相关行业研究人员提供参考。

单通道双谱夜视系统中的光谱匹配及滤光技术

在分析夜间自然辐射、目标和背景自身的辐射以及反射光谱特性的基础上,结合微光CCD摄像机的光电阴极响应谱线,提出光谱分割的设想,并据此设计单通道双谱微光夜视系统方案.依据光谱匹配及滤光技术的原理,提出光学薄膜设计及制作要求.对实际制作滤光膜的分谱特性进行了实验研究.结果表明:滤光薄膜的分谱效果对于单通道双谱微光系统提高目标识别概率是有效的.

微光夜视仪分辨力客观评价判据研究

本文利用灰度 -梯度共生矩阵模型对微光夜视仪分辨力测量图像的纹理特征进行了分析 ,通过对大量图像的纹理特征参数的计算 ,结果表明 ,梯度熵能对微光夜视仪分辨力测量图像的纹理特征作出有效的客观评价 ,其计算结果与人眼的观察结果具有较好的一致性。通过对人眼观察结果与计算结果比较表明 。

三波段真彩色夜视光谱匹配技术

为了得到夜晚目标的真实色彩信息,设计了三波段真彩色夜视系统,并阐述了其工作原理。根据满月条件下月光的光谱特性,结合典型目标的光谱反射特性和S25^+光电阴极的光谱响应特性,采用对比度反转最大原则,综合考虑人眼的光谱光视效率特性,提出了三波段真彩色夜视技术的光谱分割方法。依据光谱匹配的理论计算结果制备了滤光片,并对滤光片的光谱透过率进行了测量。利用制备的滤光片进行了实验并提出了一种三波段夜视图像彩色融合方法,实验表明:提出的光谱分割方法能够较好地还原目标的真实色彩。

用于微光夜视仪性能检测的夜间仿真环境

作为开拓人眼视觉的夜视技术,自20世纪30年代出现以来,已经取得了迅猛的发展和应用,尤其是研究低照度下实现正常观察的微光夜视仪,已相继研制成功了性能成熟的四代产品,并在工业、农业、国防建设等方面有着极为广泛的应用前景。其作用距离的检测一般都在野外进行,文章从实际景物和夜天光的辐射特性出发,介绍了在暗室中研制符合实际景物反射率、对比度的目标和场景以及符合光谱要求的均匀夜天光模拟器,从而为微光夜视仪性能的检测提供了一个稳定的夜间仿真环境。

轻小型折射/衍射混合自由曲面塑料微光夜视仪物镜设计

微光夜视仪是飞行员夜间行驶的重要观瞄、导航设备,物镜是微光夜视仪的重要组成部分。文中在一个6片式初始镜头的基础上,设计了一个传统的全球面式物镜,并提出了一种改进型的折射/衍射混合自由曲面塑料物镜结构,给出了详细的设计步骤并对两个系统进行了像质评价,对比分析了两个结构的性能,结果表明,改进型系统不仅在垂轴色差、畸变、像散、调制传递函数等光学性能上优于传统的全球面式物镜,而且在重量、总长以及最大口径方面也有大大改善,设计满足微光夜视仪物镜成像要求,并实现了物镜的轻小型和低成本,为现代新型微光夜视仪物镜的轻小型设计提供了一种新的途径。

头盔式单目微光夜视仪中非球面物镜系统的设计

为提高头盔式微光夜视系统的成像质量,并满足整个夜视系统体积小、重量轻的指标要求,提出了非球面物镜系统的设计。通过在物镜系统中引入高次项非球面结构,不仅使系统成像质量在空间频率为40 lp/mm时,轴上传递函数可以达到0.62,轴外可以达到0.42;而且光学系统的质量约为300 g,物镜由原来的9片减少到6片,仪器总长由原来的81 mm减少为72 mm。设计结果表明,在头盔式单目微光夜视系统中采用非球面结构可以使系统的成像质量有很大提高,并可使系统结构大大简化。

微光夜间驾驶仪探测距离研究

在经典微光系统视距探测方程基础上 ,从大气透过率和光谱匹配等方面进行修正 ,可以建立更加实用和完善的视距探测方程。本文利用修正的微光成像系统视距理论 ,结合车辆驾驶夜视仪 ,对各参数间的关系及视距性能影响进行了分析 ,并对典型环境条件和特定目标背景下的视距进行了理论估算 ,与其综合夜视性能的实验结果相符 ,达到车辆驾驶夜视仪的各项预期指标 ,因此验证了经修正后的视距探测方程的实用性 。

一种新型微光夜视仪目镜系统设计

为解决传统微光夜视仪目镜系统高性能与轻量化之间的矛盾,提出了一种新型的折射/衍射混合自由曲面微光夜视仪目镜结构,以传统艾菲尔目镜为基础,应用Zemax软件设计了新型微光夜视仪目镜系统,系统由三片透镜组成,都采用K9玻璃,将设计结果与传统艾菲尔目镜的光学性能进行了比较,结果表明,新型目镜系统不仅在垂轴像差、垂轴色差、畸变、场曲等光学性能上大大优于传统目镜系统,而且在重量和总长方面也得到了较大的改善,满足现代微光夜视仪目镜小畸变、轻量化、高像质的实际需求,为微光夜视仪目镜的轻小型设计提供了一种新的思路。

带激光辅助照明的微光夜视仪的研制

文章叙述了带激光辅助照明的夜视仪的研制,它利用激光照明和CCD成像克服了传 统微光夜视仪的缺点。研制的样机通过多次外场试验证实已达到了设计要求。

大视场大相对孔径双波段夜视R-C系统设计

为了利用可见光波段和长波红外波段所蕴含的不同信息进行数据融合和实时彩色显示,设计了一种大视场的单通道双光谱R-C结构。双谱光学系统的具体结构为R-C系统加校正镜,采用主镜后分光,利用二向分光镜反射可见光波段,透射长波红外波段。全视场角和相对孔径分别为5°和1∶1.7;次镜遮拦比为1∶3;光学系统在可见光波段MTF=0.60的成像质量对应的空间频率为50 lp/mm,在长波红外波段MTF=0.30的成像质量对应的空间频率为15 lp/mm。对该系统的结构特点进行分析和讨论,给出了各种像差曲线和光学传递函数。