2008年第11期文章目次

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  • 1  硅基波导光开关及开关阵列的研究进展
    陈媛媛,吴静珠,余金中
    2008, 38(11):1073-1076.
    [摘要](843) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](881)
    摘要:
    光开关是光网络中实现光交换的核心器件。硅基波导光开关作为一类重要的开关器件,具有体积小、开关速度快、兼容性好等优点。近年来随着硅基波导制作技术的成熟,硅基波导光开关及开关阵列的研究日益受到人们的重视。文章介绍了SOI(silicon-on-insulater)光波导、聚合物光波导和SiO2光波导等三类常见的硅基波导在光开关及开关阵列方面的一些研究进展。
    2  激光致声过程研究
    王雨虹,王江安,宗思光,石晟玮
    2008, 38(11):1077-1079.
    [摘要](688) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](377)
    摘要:
    分析激光声与激光空泡运动的对应关系。采用Nd∶YAG激光器和消像差透镜系统等产生激光空泡和激光声信号,利用50000f/s甚高速摄影系统、水听器和示波器测量并记录激光空泡和激光声信号。从理论和实验上证明了激光空泡的运动与激光声的有着严格的对应关系。
    3  全固态连续波501nm青光激光器
    吕彦飞,张喜和,夏菁,卢俊
    2008, 38(11):1080-1082.
    [摘要](745) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](533)
    摘要:
    报道了全固态连续波501nm青光激光器,青激光是分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的946nm和1064nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I11/2。实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP II类临界相位进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和7.4W时,获得660mW的TEM00连续波501nm青激光输出。24h功率稳定度优于±4%。
    4  LDA端泵浦电光调Q脉冲输出特性研究
    高润梅,常胜江,胡智勇,方涛,傅汝廉
    2008, 38(11):1083-1086.
    [摘要](793) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](351)
    摘要:
    利用晶体的电光效应制成脉冲式Q开关(PRM),实现谐振腔中反射镜的部分反射而形成激光振荡。激光介质为Nd∶YAG,采用300W准连续LDA(激光二极管阵列)端面泵浦,表面加微柱透镜和透镜导管进行光耦合,传输效率75%,电光晶体为KDP,平-凹腔结构,腔内放置介质膜起偏器,腔长11cm,退压式调Q,设计了实用的退压调Q电路,Q开关后沿触发,改进了硅光电二极管弱光测量电路,输出脉冲被调制,输出脉宽11ns,光-光转换效率10.8%,输出单脉冲能量4mJ,对实验结果进行了分析讨论。
    5  小型被动调Q二极管泵浦固体激光器
    王鹏飞,冯江,李强,金煜坚
    2008, 38(11):1087-1089.
    [摘要](623) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](367)
    摘要:
    根据被动调Q速率方程模拟了Cr4+∶YAG晶体被动调Q的输出特性,给出了输出脉冲宽度和能量。介绍了一种采用一体化设计的激光器,体积较小,并可稳定工作于1~40Hz,输出能量大于11mJ,脉冲宽度5.2ns,发光时刻稳定性小于2.5μs,环境温度适应性:-40~+55℃。
    6  基于中国典型地区大气模式的红外透过率变化特征
    陈秀红,魏合理
    2008, 38(11):1090-1093.
    [摘要](1068) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](489)
    摘要:
    利用已经建立的通用大气辐射传输软件(CART)中嵌入的我国典型地区大气模式,分析了红外波段大气透过率随月份的变化特征,并分析了用国外模式近似可能带来的误差。结果分析表明:我国典型地区大气透过率随月份变化很大,夏季比冬季要小10%以上,相邻两个月之间的红外大气透过率之差可能达到10%左右;采用近似国外模式带来的误差可达到50%以上。这些结果进一步说明:在大气遥感、目标辐射测量、图像仿真和光电工程的设计与性能评估等方面的研究中,我国区域内的大气透过率的准确计算必须考虑我国的大气模式及月份。
    7  生化药品的太赫兹光谱和红外光谱模拟
    武凤萍 刘艳艳 陈艳江
    2008, 38(11):1094-1096.
    [摘要](562) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](628)
    摘要:
    用高斯软件对光气、路易氏气、沙林等的红外光谱和太赫兹光谱进行了理论模拟。这三种生化药品红外光谱的模拟结果,说明用高斯软件进行生化药品的太赫兹光谱检测有重要意义,理论模拟的三种生化药品的太赫兹谱为今后用太赫兹辐射探测生化药品提供了重要的信息。
    8  利用NETD和探测器测试数据计算红外成像系统扫描效率
    王忆锋 毛京湘
    2008, 38(11):1097-1099.
    [摘要](721) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](384)
    摘要:
    红外成像系统的扫描效率η与系统的噪声等效温差(NETD)有关。利用NETD的理论公式以及探测器的测试结果,例如相对光谱响应、黑体探测率等,可以导出另外一种计算η的表达式,其中的光谱积分项容易利用MATLAB提供的样条函数命令做数值积分求解。该表达式也许可以作为扫描效率η的一种间接测试方法。
    9  制导用红外成像系统的可装配性设计
    王春生,喻松林,宁汝新,刘检华
    2008, 38(11):1100-1102.
    [摘要](601) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](359)
    摘要:
    阐述了DFA的基本理论和方法,并结合具体实例介绍了其在制导用红外成像系统结构设计中的应用。
    10  一种红外热像仪模拟训练器的设计
    张巨光,王建华,李宜斌
    2008, 38(11):1103-1105.
    [摘要](673) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](410)
    摘要:
    介绍了红外热像仪模拟训练器需求产生的背景,提出了一种基于SOPC的红外热像仪模拟训练器设计思路,并用基于FPGA芯片的NIOS嵌入式系统实现了该样品。该模拟训练器样品具有低成本、低功耗、高仿真度的特点。
    11  基于FPGA的多功能红外图像源系统设计
    赵杨 高升久 刘桂芬
    2008, 38(11):1106-1109.
    [摘要](608) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](410)
    摘要:
    提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多功能红外图像源系统的设计方案。信号源系统在降低图像系统的研制成本、缩短研制周期和提高研制质量方面具有重要的作用。以Altera公司的EP2S60-FPGA作为硬件架构,设计了一种红外图像源系统。该系统通过数据压缩、数据扩展及插值、制式转换等方法实现红外图像数字视频及模拟视频的双通路输出,用于二次开发和图像显示。所设计的红外图像源系统具有参数易调与小尺寸低功耗等特点,可方便下载现场红外图像信号和实时输入CCD图像信号,并按照红外图像格式输出,从而为红外图像信号处
    12  多频谱红外烟幕干扰弹的反制方法
    程翔,汪伟,唐力伟
    2008, 38(11):1110-1113.
    [摘要](546) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](397)
    摘要:
    介绍了多频谱红外烟幕干扰弹的反制条件和反制时机;在可反制的阈值范围内,对烟幕遮蔽下的目标进行图像增强等预处理后,采用小波多分辨分析和分形布朗随机场模型,计算分形维数和分形拟合误差,从而判断目标所在区域;最后采用最佳熵自动阈值法确定分割门限,将目标从烟幕遮蔽中分割出来。实验证明,该方法效果明显,是对多频谱红外烟幕干扰弹反制最为关键的一步。
    13  台阶型InGaN量子阱蓝光发光二极管设计与数值模拟
    李为军,张波,徐文兰,陆卫
    2008, 38(11):1114-1117.
    [摘要](612) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](345)
    摘要:
    一种特定发光波长(415~425nm)的台阶型InGaN构型量子阱被设计并从理论上进行考察,包括量子阱区域载流子浓度分布、自发辐射复合速率、Shockley-Read-Hall(SRH)辐射复合速率以及输出功率和内量子发光效率的分析。与传统的InGaN构型量子阱结构相比,使用台阶型InGaN构型的量子阱结构,活性区载流子浓度特别是空穴浓度得到明显的改善,输出功率和内量子效率分别提高了52.5%和52.6%。自发发光强度与传统的InGaN构型量子阱发光强度相比也有1.54倍的增强。分析结果暗示SRH非辐射复
    14  航空相机减震系统设计
    苗用新,张堃,郭劲
    2008, 38(11):1118-1120.
    [摘要](729) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](371)
    摘要:
    减震器采用减震材料加垫片形式作为减震腔填充结构,简化了系统结构,降低了制造、维修成本。减震系统采用“三点圆周均布”方式安装减震器,抑制航空相机在X,Y,Z轴方向上的转动。最终,通过适当选择减震参数达到航空相机精度要求。
    15  用薄膜光学理论研究布拉格光纤的传输特性
    肖柳平,杨华军,严一民,张海涛,刘小静
    2008, 38(11):1121-1124.
    [摘要](590) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](419)
    摘要:
    用薄膜光学的等效导纳方法和阶跃光纤的几何光学理论研究布拉格光纤的传输特性。①设计出了反射率达99.99%包层的厚度、层数;②分析了传输效果随波长、层数、入射角的变化;③得出光束的数值孔径小于0.15时,反射率大于99.99%。这一研究对布拉格光子晶体光纤的实际加工及与阶跃光纤耦合具有重要理论意义。
    16  轻量化φ600 R-C光学系统主镜的研制
    潘宝珠,李兴隆,郝沛明
    2008, 38(11):1125-1129.
    [摘要](649) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](380)
    摘要:
    研制某R-C光学系统的关键技术之一是制造有效通光口径为600mm轻质双曲面主反射镜,该主镜相对孔径A=1/1.2,轻量化率53%,材料为德国肖特(Schott)公司微晶玻璃。系统在红外波段使用。主镜的加工中采用了会聚光奥夫纳补偿检验,激光辅助调节光路等措施,也在支撑方法和夹持方式作了改进,采用了定点手修像散的方法,确保轻量化主镜的成功研制。系统对接检验弥散圆直径0.02mm,用WYKO激光干涉仪检测,系统波面误差(PV)值为1.23λ(λ=0.6328μm),均方根(RMS)值0.18λ,各项指标达到了设
    17  应用溶液沉积法制备红外上转换薄膜
    王运波,华文深,王金玉,李刚,彭佳琦
    2008, 38(11):1130-1132.
    [摘要](472) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](364)
    摘要:
    通过对电子俘获材料的特性分析,以及各种薄膜制备技术的适用条件比较,提出了一种制备红外上转换薄膜的简易方法-溶液沉积法,详细阐述了其实验步骤,并分析了成膜质量,具有控制简单、经济适用、成膜均匀等优点。
    18  256×256焦平面阵列读出电路数字控制研究
    王志刚,赵建忠
    2008, 38(11):1133-1135.
    [摘要](602) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](357)
    摘要:
    随着探测器阵列规模的快速发展,探测器阵列信号的整帧读出时间加长,在实时成像和光谱测试等方面遇到一些问题。文章主要针对256×256红外焦平面阵列进行数字控制研究,并着重对读出电路多通道输出控制方式进行讨论。该控制模式成功应用在256×256焦平面阵列读出电路中,在同样的主钟控制下,使帧读出时间缩短为原来的2/3(双通道输出)和2/5(四通道输出),在实际测试和检验中得到很好的效果。
    19  基于聚集疑似目标的快速TBD弱小多目标检测方法
    包英泽 王生进 何飞
    2008, 38(11):1136-1140.
    [摘要](733) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1441)
    摘要:
    提出了一种无需复杂图像预处理的快速的自适应弱小多目标检测方法,适用于有背景起伏的低SNR的噪声随机分布的红外图像序列。采用线性滤波算子,直方图排序分割,快速目标聚集三个核心算法,实现了高速的TBD弱小目标检测。根据直方图进行梯度滤波的结果自适应地进行门限分割,然后剔除随机的不聚集的高梯度值噪声,最后进行时间低通滤波,减少虚警率和漏检率。通过对比实验,表明本文提出的先跟踪后检测的方法,在具有良好检测效果的同时,速度优于需要复杂形态学滤波或中值滤波的方法。
    20  Hough变换在小目标检测中的应用
    田岳鑫
    2008, 38(11):1141-1143.
    [摘要](636) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](397)
    摘要:
    利用Hough变换的特性,把Hough变换应用到小目标检测系统中去,从理论上分析它的可行性,并通过仿真试验进行验证。
    21  红外背景抑制与点目标分割检测算法研究
    王江安 闵祥龙 曹立辉
    2008, 38(11):1144-1148.
    [摘要](503) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](444)
    摘要:
    针对红外点目标检测问题,采用图像灰度同本行均值相减方法抑制温度场的非线性影响;利用Top-Hat算子形态滤波,抑制背景和增强目标;通过比较预处理后的不同背景下红外图像直方图特点,确定分割阈值;最后进行目标二值化分割,得到包含较少虚警点的点目标分割图像。实验证明,该方法较好地解决了不同红外背景下低信噪比红外点目标的分割检测问题。
    22  基于区域方差和RANSAC的海天线检测新方法
    桂阳 李立春 王鲲鹏 孙祥一
    2008, 38(11):1149-1151.
    [摘要](395) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](367)
    摘要:
    针对海空背景图像中海天线的检测问题,提出了一种基于区域方差和RANSAC算法的新方法。该方法首先搜寻图像中设定区域内方差最大值的位置,并以此确定出若干海天线候选点坐标,然后结合RANSAC算法求取海天线直线参数。实验证明,该方法能有效地检测出复杂海空背景下的海天线,具有鲁棒性强、运算速度快、工程实用价值高等优点。
    23  基于图像内在特征的图像自动拼接方法
    马超杰,杨华,李晓霞,吴丹
    2008, 38(11):1152-1155.
    [摘要](255) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](153)
    摘要:
    针对传统图像拼接方法需要人工干预的不足,提出了基于图像内在特征的图像自动拼接方法。本方法应用由粗到精的技术实现图像之间像素精度的拼接。图像粗配准阶段采用仿射变换模型,利用Fourier-Mellin变换的频域分析技术同图像多分辨率技术相结合的方法求取仿射变换模型下的粗配准参数。图像的精配准阶段采用投影变换模型,将粗配准参数作为图像投影变换模型下的初始值,相邻图像中重叠区域的灰度差平方和作为误差指标函数,利用LevenbergMarquardt方法进行图像投影模型参数估计的优化,得到全局意义条件下的精确变
    24  多个小波基联合的多聚焦图像融合方法M
    龚昌来
    2008, 38(11):1156-1159.
    [摘要](362) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](324)
    摘要:
    提出了一种利用多个小波基联合的多聚焦图像融合新方法。该方法首先用每个小波基对源图像进行基于局部能量的融合,得到多幅初级融合图像,然后对初级融合图像在空间域内再进行基于局部方差加权平均融合,得到最终融合图像。实验结果表明,该方法比传统的单小波基融合方法具有更好的融合效果。
    25  基于多尺度Retinex的图像增强算法
    彭佳琦,刘秉琦,董伟,华文深,王金玉,王运波
    2008, 38(11):1160-1163.
    [摘要](382) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](344)
    摘要:
    针对单景深低对比度图像中有用信息量少,可辨别性低的特点,提出运用多尺度Retinex理论对该类图像进行增强。根据单景深图像特点,在多尺度Retinex处理过程中采用平均标准偏差作为尺度参数的基础,设计多尺度参数高斯滤波器与原始图像在空域中进行滤波,最后运用灰度级均匀化对处理后图像进一步增强,结果显示处理效果良好。
    26  一种基于矢量相关性的快速匹配算法
    王文宁 师磊
    2008, 38(11):1164-1167.
    [摘要](310) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](348)
    摘要:
    针对传统的基于灰度特征的图像匹配算法的匹配速度慢和对灰度敏感的问题,提出了一种基于矢量相关性的快速匹配算法。该算法从矢量关系的角度分析图像间差异。采用高维空间矢量表征图像所含信息,通过计算矢量之间的角度衡量待匹配区与模板的相关性。实验验证了采用的矢量角度作为图像间关系的测度的合理性和准确性,表明了该算法的图像匹配具有快速性和较高的准确性。
    27  基于正交试验的PSO-Fisher图像分割算法
    温淑慧 刘夏
    2008, 38(11):1168-1172.
    [摘要](418) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](296)
    摘要:
    针对目前阈值分割法存在的不足,提出了一种使用粒子群优化算法(PSO)与Fisher评价函数结合的图像阈值分割法。并从理论与实践两个方面对算法的参数取值进行了讨论。实验结果证明,这种新的方法在很大程度上克服了背景与目标大小对分割结果的影响,并大大缩短了图像分割的时耗。
    28  一种新型机器视觉系统及其图像矫正算法探索
    俞东宝,苏真伟,晏开华
    2008, 38(11):1173-1176.
    [摘要](362) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](385)
    摘要:
    数字成像和图像传输技术的新发展,为研制新一代机器视觉系统提供了基础条件。基于此,提出了一种由多个像素少、成本低的摄像头构成的机器视觉系统的结构模型,并重点探讨了它的成像方法和图像矫正算法。这种新型的机器视觉系统可应用于模式识别,能获取并处理不规则的图像,有利于解决传统机器视觉系统的成本高和图像冗余数据量大的问题。
    29  基于混合高斯模型的三马尔可夫场红外图像分割
    徐红,牛秦洲
    2008, 38(11):1177-1180.
    [摘要](244) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](227)
    摘要:
    针对马尔可夫随机场在红外图像分割方面存在的问题,给出了一种基于混合高斯模型的三马尔可夫场红外图像分割算法。三马尔可夫场在马尔可夫随机场的基础上通过引入一个附加随机场和全体随机变量服从马尔可夫性假设,克服了马尔可夫场算法中对条件概率分布相互独立的要求,并赋予该附加随机场对目标和背景区域的标识作用,其中采用混合高斯模型作为三马尔可夫随机场的先验模型。仿真结果表明,文中提出的基于混合高斯模型的三马尔可夫场红外图像分割算法能够实现复杂背景的红外图像准确分割,得到较为理想的分割效果。

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