• 2008年第12期文章目次
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    • >综述与评论
    • 美国激光武器的发展与分析

      2008, 38(12):1183-1187.

      摘要 (1006) HTML (0) PDF 0.00 Byte (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了美国激光武器的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展激光武器的优势和重要性,重点探讨了几种激光武器的性能及其特点,最后论述了美国激光武器的研制计划与发展分析。

    • >激光应用技术
    • 激光在临近空间中的传输特性研究

      2008, 38(12):1188-1191.

      摘要 (605) HTML (0) PDF 0.00 Byte (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于大气分层理论,分析了临近空间环境的特性,同时利用Beer定律和Markov模型分别对激光在临近空间中传输的衰减效应和湍流效应进行了计算和仿真。结果表明:O3分子的吸收、气溶胶粒子的散射和高空大气分子的散射是造成激光衰减的主要因素,30km高空以上激光已很少受到湍流效应的影响,并且常用的1.06μm激光比10.6μm激光的光强闪烁小,更适于在临近空间中进行传输。

    • 成像型激光探测系统作用距离研究

      2008, 38(12):1192-1195.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 0.00 Byte (417) 评论 (0) 收藏

      摘要:作用距离是激光探测系统设计首要考虑的内容。以成像型激光探测系统为技术背景,分析了激光在大气中的传输效应,得出了光束传输与大气参量如大气能见度和折射率结构常数的关系式。进而考虑大气闪烁对激光瞬时分布的影响,综合孔径平均效应推导出了系统在一定探测概率时,用最小探测功率或最小照度表示的作用距离模型。并结合典型实例,数值模拟了接收功率与探测距离的定量关系。计算结果表明,灵敏度为毫瓦每平方厘米级的激光能够探测到一般战术情况下经过接收器平台附近的激光信号,从而为系统设计和研制提供了理论依据。

    • 激光测距机最大测程评估方法研究

      2008, 38(12):1196-1198.

      摘要 (800) HTML (0) PDF 0.00 Byte (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:最大测程是评估激光测距机测距性能的综合性指标,在实际应用过程中需要定期检验。目前采用的实际测距法受限于天气和目标条件难以实施,消光比法则因为难以实时设置或测量激光接收处理电路的增益也不易操作。而目前检验激光发射能量、光束发散角、光轴偏差角、最小可探测激光功率等关键参数的手段已经相当普及,可以恰当地应用这些检验结果来评估激光测距机的最大测程是否满足要求;如果能精确给出具体型号激光测距机激光能量分布的表达式,就可以给出精确评估最大测程的理论计算公式,从而通过测量激光测距机的关键参数来判定最大测程是否满足要求。

    • 激光半主动寻的制导激光编码的研究

      2008, 38(12):1199-1203.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过理论分析,指出可用于激光半主动寻的制导的激光编码方式主要有脉冲间隔调制(PIM)和脉冲宽度调制(PWM)。通过分析和研究现有的国内外许多激光编码及其特点,提出了一种PIM编码与PWM编码混编的新型编码思想,并给出了具体的编码方法。最后给出了激光编码的发展趋势。

    • 抗干扰激光入侵探测设备研究

      2008, 38(12):1204-1206.

      摘要 (552) HTML (0) PDF 0.00 Byte (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光入侵探测设备具有探测距离远等独特优势,但也存在易受杂光照射或小物体干扰而产生误报的不足。本文采用芯片NE555和ADP3334组合使用对808nm半导体激光器进行调制脉冲稳压供电,在激光器发射端产生特定频率稳定脉冲激光,接收端予以相应滤波处理,探测器具有抗太阳光、灯光等杂光干扰的能力。接收端采用放大器OP295进行信号限幅放大,探测器在米级到百米级探测距离内无需调节均可正常工作。触发报警的时间下限由单片机进行控制,能降低小物体干扰产生的误报。

    • >红外技术及应用
    • 混浊液态食品介质中脂肪的近红外光学特性研究

      2008, 38(12):1207-1210.

      摘要 (547) HTML (0) PDF 0.00 Byte (398) 评论 (0) 收藏

      摘要:脂肪是多数食品中含有的典型且重要的营养成分,同时从光学测量的角度分析,也是决定食品光学特性的重要组成成分。本文对混浊液态食品介质中脂肪在近红外波段的光学特性进行研究。采用牛奶作为基体通过添加稀奶油得到的样品作为复杂液态食品介质的模拟物,应用双积分球技术在10000~6000cm-1的近红外波段范围测量脂肪含量变化引起的光学特性变化。结果表明,脂肪含量的变化会使吸收系数和散射系数都发生改变,而且散射系数的变化更大。本文的工作为应用近红外光谱技术进行混浊液态食品介质的测量提供了光学上的理论指导。

    • >红外材料与器件
    • 碲镉汞器件接触孔的ICP刻蚀工艺研究

      2008, 38(12):1211-1214.

      摘要 (545) HTML (0) PDF 0.00 Byte (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了ICP等离子体刻蚀技术的工作原理和主要工艺参数,阐述了碲镉汞器件接触孔ICP刻蚀工艺的特点和技术要求。通过一系列实验和分析,最终优化并确定了ICP刻蚀碲镉汞材料接触孔的工艺参数,获得了良好的刻蚀形貌和器件性能。

    • 红外焦平面阵列盲元检测及补偿算法

      2008, 38(12):1215-1217.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 0.00 Byte (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了消除非制冷红外焦平面阵列图像盲元、改善成像质量,利用红外焦平面阵列盲元相应特性和相邻像元的相关性,提出了一种基于阈值+相邻像元检测及加窗中值补偿算法。结果表明,阈值+相邻元检测算法实现盲元误检率低、快速查找等优点;利用加窗中值的盲元补偿算法,可以使盲元图像得到明显改善,保持图像信息的完整性,同时,算法易于硬件实现。

    • >光纤及光通讯技术
    • 表面式光纤光栅传感器应变传递研究

      2008, 38(12):1218-1220.

      摘要 (625) HTML (0) PDF 0.00 Byte (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了表面式光纤光栅传感器力学模型;推导了表面式光纤光栅传感器感测应变与基体应变间的关系;仿真分析了衬底厚度和黏结长度对应变传递效果的影响;实验证明在黏结长度为40mm有衬底和无衬底及黏结长度为20mm有衬底三种情况下光纤光栅应变传感器的灵敏度系数分别为54.4pm/0.1mm,54.8pm/0.1mm,52.8pm/0.1mm。实验结果证明了理论推导和仿真分析,为传感器封装提供了指导。

    • >光电材料器件
    • 电磁Metamaterials调制器研究

      2008, 38(12):1221-1224.

      摘要 (515) HTML (0) PDF 0.00 Byte (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:对电磁Metamaterials进行了介绍和研究,设计了一种工作在360GHz的电磁Metamaterials。通过详细研究表明,其可以利用光电导效应制作出工作于360GHz的太赫兹调制器。并对采用该技术搭建360GHz高速无线通信系统的可行性进行了简要分析。本方法还可以应用到利用该材料的其他频段上,尤其是太赫兹频段上可以表现出其优势。

    • 太赫兹波段正方晶格二维光子晶体传输特性的研究

      2008, 38(12):1225-1228.

      摘要 (638) HTML (0) PDF 0.00 Byte (689) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用平面波展开法研究太赫兹波段正方晶格二维光子晶体的传输特性,数值模拟得到了太赫兹波段圆柱组成正方晶格二维光子晶体的带隙变化和能态密度的分布规律,根据计算结果设计了(0.485~0.503)THz波段的滤波器。并且分析了当圆柱发生微小改变形成椭圆柱正方晶格二维光子晶体时的带隙特性,研究结果为太赫兹器件的开发提供了理论依据。

    • >光电技术与系统
    • 便携式温湿度无线监控系统的设计与实现

      2008, 38(12):1229-1232.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 0.00 Byte (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用新一代单片全校准、高集成度、小体积的数字式温湿度传感器SHT71,通过单片机的控制实现对温湿度的采集与显示,再经由无线收发传输采集到的数据与遥控各温湿度调节设备,并结合了便携式与PC机操作。使得此系统具有体积小、适用面广、使用方便等特点。

    • 基于全光纤相干层析系统快速扫描探头的研制

      2008, 38(12):1233-1236.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 0.00 Byte (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出并实现了应用于光学相干层析系统(OCT)的快速扫描探头结构。该探头利用带有自聚焦透镜的光纤悬臂的共振特性,通过对压电双晶片施加共振频率下的方波电压,实现光纤悬臂的一维线性扫描。利用二维位置敏感探测器,同步记录扫描轨迹。通过软件对光纤延迟线的非线性进行校正。并将扫描探头应用于OCT系统中的玻片实验,获得清晰玻片的二维图像。该探头具有结构简单、易于控制、成本较低、精度较高、速度较快等优点。

    • 基于一维缺陷光子晶体的角度测量仪的设计

      2008, 38(12):1237-1240.

      摘要 (573) HTML (0) PDF 0.00 Byte (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出用一维缺陷光子晶体来测量角度特别是小的角度变化的设计方案。用Si薄膜和SiO2薄膜组成一维缺陷光子晶体,用特征矩阵法研究该光子晶体的禁带中的缺陷模的波长和强度随入射角缓慢变化而变化的规律,由此提出根据缺陷模的波长、强度、偏振性与入射角的关系进行角度测量的原理。本设计特别适用于极小的角度变化的测量。

    • 经纬仪分离透镜法自动调焦模型建立与分析

      2008, 38(12):1241-1244.

      摘要 (457) HTML (0) PDF 0.00 Byte (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现经纬仪实时自动调焦,设计了一种用于经纬仪的分离透镜法自动调焦方案,建立了相应的数学模型并作分析。物光经放置在经纬仪第一像面后的两块分离透镜后,在CCD上成像,形成两光斑,以对焦准确时CCD上两光斑间距为基准,给出了离焦量与光斑间距变化之间的关系,据此进行调焦。同时分析了跟踪中心漂移、发散角等对调焦精度的影响。与经纬仪传统调焦方案相比具有精度高、算法简单、受环境温度变化影响小、结构简单等优点。初步实验结果显示其调焦精度优于0.056mm,满足经纬仪工程实际的需要。

    • >光学技术
    • 衍射微透镜的色散特性分析

      2008, 38(12):1245-1247.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:衍射微透镜具有会聚和色散功能,且体积小、易于集成和阵列化,是实现光谱成像仪和微型光谱仪的一种新型技术。光谱分辨率是评价衍射微透镜分光特性的主要指标,根据标量衍射理论,给出了多台阶位相型菲涅尔透镜的设计公式,并利用球面波的传输理论推导了微透镜主焦距与光谱分辨率之间的函数关系,得出在入射波长和位相台阶数一定的情况下,光谱分辨率与中心焦距之间呈反比;理论推导的结果与已发表的实验结果一致。

    • 轴向梯度折射率TFCCD监视镜头设计

      2008, 38(12):1248-1251.

      摘要 (563) HTML (0) PDF 0.00 Byte (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了焦距26mm,F2.8的适用于1024×1024pixels,像元15μm×15μm面型硅TFCCD的工厂车间监视镜头。分别设计了传统的全球面镜头和包含两片轴向梯度折射率材料镜头,轴向梯度折射率监视镜头比原普通全球面镜头减少了两片透镜。经过像质评价,后者像质有所提高。RMS从12.67μm减小到8.86μm;最大视场35lp/mm处最小MTF从0.18提高到0.43;畸变从-5.21%减小到0.76%。

    • 二元光学透镜在长焦距宽谱段光学系统中的应用

      2008, 38(12):1252-1254.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 0.00 Byte (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了二级光谱的成因以及消二级光谱的条件。介绍了二元光学器件的阿贝数和相对色散与普通光学玻璃的差别。并将二元光学面刻画在透镜的表面,在校正系统初级像差的同时,实现了系统的复消色差。该系统结构简单、质量轻,可用于小型长焦距望远系统中。

    • >图像与信号处理
    • 一种基于截取法的灰度级等距离拉伸图像增强研究

      2008, 38(12):1255-1257.

      摘要 (623) HTML (0) PDF 0.00 Byte (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对灰度直方图均衡化所引起的过增强和灰度级“吞并”等缺陷,提出基于截取法的灰度级等距离拉伸增强图像的对比度。通过对原始图像灰度直方图的统计,利用正态分布的“3σ”原则对灰度级进行截取,再将其有效灰度级进行等距离排列,完成排列后的直方图映射,最后利用中值滤波对图像进行平滑处理。该算法在增强图像对比度的同时,保留图像细节信息,提高图像质量,并且避免了直接均衡化所带来的灰度级断层现象。

    • 基于数学形态学变形虫的自适应图像滤波

      2008, 38(12):1258-1261.

      摘要 (192) HTML (0) PDF 0.00 Byte (198) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对形态学滤波中的一个关键问题——结构元的选择,提出了一种基于数学形态学的变形虫结构元,它是一种没有固定形状和大小的结构算子。按照导引图像建立的梯度准则,以像素为中心在其邻域内进行结构元的生长,然后在每个像素点利用所生成的结构元进行灰度形态学中值或者均值滤波。实验结果表明:这种非线性滤波算法能够很好地去除噪声、增强边缘,克服了传统滤波的缺点,而且相对于经典保边滤波各向异性扩散法具有计算量小的特点。

    • 基于多特征的红外与可见光图像融合方法的研究

      2008, 38(12):1262-1265.

      摘要 (463) HTML (0) PDF 0.00 Byte (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外图像包含物体的温度信息,但其存在对比性差、纹理弱等缺陷,限制了应用,目前基于融合的方法能有效改善红外图像的视觉效果,但局限于简单的直接融合,忽略了背景等因素所含噪声的影响及各部分细节信息。文章在这方面做了进一步的研究工作,改进了现有方法的融合规则,提出先将目标从背景中提取出来再以温度阈值及纹理特征为依据分层次分区域融合,从而在细节上极大地改进了目标的视觉效果,提高了效率。最后对融合效果进行了定量评价和比较。实验结果证明处理后的图像能够比原图像获得更丰富的视觉信息。

    • 基于局部能量的小波图像融合新方法

      2008, 38(12):1266-1269.

      摘要 (536) HTML (0) PDF 0.00 Byte (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种新的基于局部能量的小波图像融合规则。新规则根据局部能量的大小关系,将选择和加权平均相结合。当两幅图像的局部能量比较接近时,采用加权平均的融合方式;当差别比较大时,选择局部能量较大的信号作为融合信号。在充分保留显著图像细节信息的前提下,进一步增强了算法的稳定性。实验结果表明新规则能取得更好的融合效果。关键词:Abstract:Key words:

    • 复杂背景红外湍流退化图像复原算法研究

      2008, 38(12):1270-1273.

      摘要 (299) HTML (0) PDF 0.00 Byte (203) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大气湍流复杂背景红外退化图像的复原问题,构造了各向异性权重差分项,在此基础上将基于二阶差分的2范数极小作为空间相关性约束应用在复杂背景湍流退化图像相邻两帧点扩展函数的优化求解过程中,提出了针对复杂背景的湍流退化图像复原算法。在微机上进行了一系列复原和方法对比实验,实验结果表明本文方法有效,效果较好。

    • 基于改进2DPCA的红外图像人脸识别方法

      2008, 38(12):1274-1276.

      摘要 (371) HTML (0) PDF 0.00 Byte (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外成像具有抗干扰性强、独立于可见光源、防伪装等优点,这使得红外图像人脸识别可以在很大程度上弥补可见光人脸识别技术的缺陷和不足。结合红外图像人脸识别的特点,提出了一种基于改进2DPCA的红外图像人脸识别方法。在特征提取中加入Fisher思想,弥补传统2DPCA的缺陷。实验结果表明,这种识别方法不论从理论上还是从实验上都是可行的,具有良好的识别能力。

    • 基于直线提取的机场跑道识别方法

      2008, 38(12):1277-1280.

      摘要 (513) HTML (0) PDF 0.00 Byte (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红外机场跑道图像的结构特点,提出了一种机场跑道识别和提取跑道中心点的算法。首先对红外图像进行空域滤波;然后采用Sobel算子提取边缘图像;接着提取所有可能的直线段,并计算它们的参数;接着对找到的直线段进行连接性测试,得到最终的直线提取结果;最后从找到的所有直线中搜索平行直线对,从中识别出机场主跑道的边缘,计算出跑道中心点。大量的仿真实验证明这种方法可以红外图像中准确、快速地识别出机场跑道和提取跑道中心点。

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