2009年第1期文章目次

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  • 1  国外先进战斗机的光电自卫系统
    刘志春,袁文,苏震,李世诚
    2009, 39(1):3-7.
    [摘要](944) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](434)
    摘要:
    介绍了国外先进战斗机的光电自卫系统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国外先进战斗机的光电自卫系统的优势和重要性,重点探讨了几种国外先进战斗机的光电对自卫系统的性能及其特点,最后对国外先进战斗机的光电自卫系统的发展动向与分析进行探讨。
    2  氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用
    武安华,徐军,陈红兵,侍敏莉
    2009, 39(1):8-13.
    [摘要](700) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](426)
    摘要:
    作为一种重要的激光基质材料,氟化物激光晶体在固体激光器的研究和开发中发挥了重要作用。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小等优点,具有良好的热稳定性,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。本文重点介绍现在广泛应用于各类激光器的氟化物激光晶体的性能与应用情况,在此基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。
    3  YAG激光打标机变焦f-theta镜扫描系统
    高润梅,高贵 常胜江 史新刚 傅儒廉
    2009, 39(1):14-17.
    [摘要](851) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](601)
    摘要:
    为Nd∶YAG激光打标机设计了变焦距f-theta镜扫描系统,以使它适用于不同的打标面积而不必更换镜头,系统由四片透镜组成,材料分别为BK7、SF18和SF11,系统总长度为122.96mm,工作波长1064nm。利用f-heta镜的负畸变效应和机械变焦原理,将四片镜设计组合成两个可变档系统,系统的有效焦距分别为f-theta镜的两个常用焦距:350mm和400mm,相应的扫描范围分别为220mm×220mm,250mm×250mm,扫描角都为±18°。系统像面在0视场、0.7视场和全视场的光斑都落在相应的爱里斑以内,系统的MTF曲线接近相应的衍射极限曲线,最大波像差小于四分之一波长,系统的最大场曲和最大f-theta相对畸变都很好地满足了国内激光打标机的精度要求。
    4  49S晶体在线激光打标系统的设计与实现
    杨宜平 常宏杰 岳彦芳,张新聚
    2009, 39(1):18-20.
    [摘要](1020) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](452)
    摘要:
    分析了企业对49S石英晶体振荡器激光打标的需求,介绍了一种新型的微机控制的自动在线打标系统,该系统将标准打标机头与自动供料系统结合,组成晶体在线全自动激光打标系统。文中详细阐述了该系统自动上料平台的工作原理及机械结构设计、单片机控制系统原理及控制程序设计。给出了软件流程图。
    5  空间激光遥感技术研究
    赵铭军,张晓鹏,周胜利,徐鹏
    2009, 39(1):21-24.
    [摘要](1022) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](535)
    摘要:
    通过与地面应用激光雷达的对比分析了空间激光遥感系统的工作特点。根据测距方程,对影响空间激光遥感系统回波功率的外部因素进行讨论。分析了回波探测系统的设计要素,对激光遥感系统探测概率与信噪比间关系进行讨论,并针对雪崩光电二极管(APD)的最佳工作点控制技术和雪崩高压稳定控制技术进行了深入分析,同时根据最佳线性滤波器匹配设计理论给出了接收通道带宽与增益的理论设计结果。
    6  双光栅调谐TEA CO2激光器输出光脉冲的时空特性研究
    许德富,李育德,陈梅
    2009, 39(1):25-27.
    [摘要](860) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](409)
    摘要:
    用光子牵引器和示波器观察了双光栅调谐TEA CO2激光器输出光脉冲的波形,发现通过调整两光栅的有效使用面积可改善激光脉冲中两波长成分的时间同步性;并研究了输出光脉冲在离输出镜较大范围内光场的空间重叠性,表明空间重叠性并不随离锗镜距离的变化而改变。
    7  泵浦调Q的Nd3+∶YAG激光器输出特性研究
    段存丽,韩军,张苏娟,张瑞华,郭荣礼
    2009, 39(1):28-31.
    [摘要](702) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](464)
    摘要:
    对泵浦调Q Nd3+∶YAG固体激光器进行了实验研究。分析了电光调Q的 Nd3+∶YAG激光器的输出特性。当泵浦电压从500~950V逐渐增大时,激光器单次脉冲能量逐渐变大,且满足近似线性变化关系;多次测量中稳定度从2.9%提高到0.5%;当泵浦电压从500~950V逐渐增大时,激光器的单次脉冲宽度逐渐变小,多次测量中稳定度从21.6%提高到10.5%;激光器的单次脉冲峰值功率近似线性增加。研究表明泵浦电压在700~900V时,激光器的单次脉冲能量和单次脉冲宽度比较稳定,稳定度分别近似为1%和13%。
    8  角锥棱镜腔Nd∶YAG固体激光器特性的理论分析
    高伟清,姚功民
    2009, 39(1):32-35.
    [摘要](546) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](428)
    摘要:
    理论分析了角锥棱镜腔Nd∶YAG固体激光器的特性,通过数值模拟得出结论,角锥棱镜谐振腔对角锥棱镜的平移失调有一定的敏感性,而对输出镜的角度失调是不敏感的。利用菲涅耳-基尔霍夫衍射方程,模拟出角锥棱镜腔近场模式,该模式由六个瓣状结构组成,与实际光斑相吻合。根据斯托克斯参量分析出,角锥棱镜出射光的偏振态随角锥棱镜转动发生改变,出射的椭圆偏振光的椭圆率和方位角随着角锥棱镜的转动发生改变。
    9  气动加热对红外成像的影响试验研究
    陈连忠,张嘉祥,费锦东
    2009, 39(1):36-38.
    [摘要](621) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](426)
    摘要:
    介绍了在气动加热条件对红外成像的影响试验研究的情况,利用电弧风洞产生高温,高超声速流场,模拟红外窗口的气动加热,红外图像由高温黑体产生,利用高速红外热像仪接收红外目标的辐射。通过对穿过高温流场、模型之后的红外图像测量分析,初步揭示了气动加热对光学传输的影响。
    10  高压输电线路热故障红外诊断的一维瞬态理论模型
    曹春梅,刘小文
    2009, 39(1):39-41.
    [摘要](652) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](426)
    摘要:
    针对架空高压输电线路热故障红外巡航检测,建立了一维瞬态导热模型,并对结果进行了理论求解和模拟结果分析,所得结论可为高压线路热故障红外巡航检测提供科学的理论依据。
    11  光子晶体隐身应用分析
    刘必鎏,时家明,赵大鹏,张玮,许波
    2009, 39(1):42-45.
    [摘要](720) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](445)
    摘要:
    激光隐身和红外隐身的兼容是现代战场的迫切需求,但是二者对材料的要求是相互制约的,利用掺杂光子晶体的缺陷能级形成的“光谱挖孔”结构可以很好地解决这一难题。利用薄膜光学理论中的特征矩阵法计算了设计的掺杂ZnSe的CdSe/SiO2光子晶体薄膜的反射、透射和吸收光谱,计算结果表明掺杂光子晶体能够很好的满足热红外与1.06μm或10.6μm激光隐身兼容的要求。指出掺杂光子晶体的缺陷能级是由高透射引起的低反射,并不满足激光隐身的实际要求,解决方法是在光子晶体薄膜的基底中引入吸收材料,从而把缺陷能级透过的激光吸收掉。
    12  8×8重排无阻塞型SOI热光波导开关阵列
    陈媛媛,余金中
    2009, 39(1):46-49.
    [摘要](553) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](353)
    摘要:
    设计并制作了一种重排无阻塞型的8×8 SOI热光波导开关阵列。开关单元采用了MMI-MZI结构的2×2光开关。整个器件的开关时间约为2μs。器件中开关单元功耗小于240mW。消光比在17~22dB范围内变化。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。
    13  一维缺陷光子晶体增益平坦滤波器
    李志全,康莉莉,苏凤燕
    2009, 39(1):50-52.
    [摘要](574) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](353)
    摘要:
    运用光学传输矩阵理论,计算了带有缺陷层的一维光子晶体的反射谱。结果表明,其缺陷峰的形状可以由所设计的一维光子晶体的参数而唯一确定。由此设计了级联的带有缺陷层的一维光子晶体滤波器,在1530~1560nm范围内对EDFA的增益进行平坦,且不平坦度为±0.6dB。
    14  光纤光栅毛细钢管封装工艺及其传感特性研究
    张燕君,王海宝,陈泽贵,毕卫红
    2009, 39(1):53-54.
    [摘要](670) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](376)
    摘要:
    提出了一种光纤光栅的毛细钢管封装工艺,并通过材料力学多功能实验台和恒温箱对其应变与温度传感特性进行了研究。与裸光纤光栅的测试结果比较表明,毛细钢管封装工艺基本不改变光纤光栅的应变传感特性,但是温度灵敏度系数提高了约2.7倍,且线性度、重复性良好,为光纤光栅在温度测量领域的应用提供了一个很好的封装方法。
    15  基于光子晶体光纤的全光再生理论和实验研究
    徐永钊 张霞 黄永清 任晓敏
    2009, 39(1):55-58.
    [摘要](557) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](455)
    摘要:
    提出了利用高非线性光子晶体光纤(PCF)的自相位调制效应(SPM),实现对高重复率皮秒脉冲全光再生的方案,理论分析了再生器的传输特性和滤波器参量对再生特性的影响。此外,利用一段80m的非线性光子晶体光纤进行了全光再生实验,通过调节入射光纤的功率和可调谐滤波器的参量实现了对高传输速率脉冲的全光再生,实验结果与理论分析结果一致。
    16  光纤光栅F-P解调技术及变尺度采样方法
    赵兵,张志利,仲启媛,谭立龙
    2009, 39(1):59-62.
    [摘要](618) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](516)
    摘要:
    针对武器装备系统的特殊性,提出采用F-P扫描法的光纤光栅解调技术,分析了F-P解调原理,提供了F-P腔的设计、选择方法,指出该方法在实现动态参数检测的困难,为降低电路设计上的难度,采用变尺度采样解决该问题。实验结果表明,该方法能够极大地降低每次F-P扫描时的采样数据量,提高采样数据的效率,可以使解调速度提高5倍以上而对精度没有影响。为光纤光栅传感技术在部队的应用和研究提供条件。
    17  基于相位相关的电子稳像算法研究
    杜登崇 蒋晓瑜 姚军
    2009, 39(1):63-66.
    [摘要](527) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](369)
    摘要:
    提出了一种新的基于相位相关的电子稳像算法:首先在参考图像帧中心处截取一个小图像区域,然后在待稳定图像帧中寻找一个同样大小的区域,使得在对数极坐标表示下,这两个小区域图像的互功率谱经傅里叶反变换后是一个二维脉冲信号。所要寻找的小区域中心点在待稳定图像帧中的位置即为所要估计的平移参数,二维脉冲信号中脉冲的位置与缩放因子和旋转角度有关,由此而得到图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数。实验说明了此方法的有效性,能够满足一般要求。
    18  积分球光能均匀性的Monte Carlo模拟
    王高明 郭城 张亮亮 杨志文
    2009, 39(1):67-69.
    [摘要](710) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](393)
    摘要:
    为研究某工程应用的面光源入射积分球光能分布的均匀性,本文采用Monte Carlo法,进行大量光子的追迹,把积分球水平的划分为五个面积相等的环带;用Matlab编程,对各环带光能分布进行计算机模拟,验证了积分球光能分布的均匀性,可为积分球工程应用提供指导。
    19  改进型电流镜积分红外探测器读出电路设计
    李伟,赵毅强,孙权,檀柏梅
    2009, 39(1):70-73.
    [摘要](640) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](500)
    摘要:
    介绍了一种基于电流镜积分(CMI)的红外探测器的读出电路,运用宽摆幅自偏置电流镜结构对CMI电路进行了改进,该结构由宽摆幅自偏置P型折叠共源共栅电流镜与N型电流镜反馈结构组成,在提高电流镜工作稳定性的同时,基本读出单元功耗降低了3.3μW。详细分析了电路的结构、工作原理和设计过程,并采用Chartered 0.35μm工艺进行了功能仿真和版图设计。结果表明,该改进型电路结构可以实现从30pA到4.5nA的积分,精度达到9位。
    20  基于TLS的正交小波变换红外图像去噪
    宋长新
    2009, 39(1):74-77.
    [摘要](720) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](441)
    摘要:
    提出了一种基于总体最小二乘的正交小波变换红外图像去噪算法。对红外图像进行离散正交小波变换,分别对各个分解层的高频子带,通过总体最小二乘算法估计小波系数,获得各个高频子带信号的估计系数,然后通过正交小波反变换得到去噪图像。仿真结果表明,该红外图像去噪算法能有效去除加性红外图像噪声,在信噪比、直方图匹配等方面都有较大改善,并获得了良好的主观视觉效果。
    21  一种空间弱小目标的图像检测方法
    王学伟,李德明
    2009, 39(1):78-81.
    [摘要](444) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](356)
    摘要:
    针对天基空间观测图像背景缓慢运动和目标信噪比低的特点,提出了一种滤除星空背景检测太空弱小目标及获取运动轨迹的方法。通过对动态背景序列图像的背景恒星配准及背景消除,得到了目标图像。通过基于目标特征的滤波,并用质心法计算出每帧目标代替点得到简洁的目标轨迹图像。最后使用Hough直线检测算法和最小二乘法提取目标轨迹。实验结果验证了该方法的有效性。
    22  基于分形维与拟合误差的光电目标检测方法
    何四华,杨绍清,石爱国,李天伟
    2009, 39(1):82-84.
    [摘要](353) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](302)
    摘要:
    对光电目标进行自动检测与识别是导弹末端智能制导的一项关键技术,分形理论的出现为解决这个问题提供了新的技术途径。自然背景与人造目标所在区域的分形维与拟合误差特征差别非常明显,因此,提出了一种分形维与拟合误差的光电目标检测方法。实验证明,对于光电目标检测,给出方法的检测结果稳定,优于边缘检测、阈值分割和单一分形维检测的结果,是一种非常有前途的方法。
    23  基于Sobel算子的图像边缘检测研究
    袁春兰,熊宗龙,周雪花 ,彭小辉
    2009, 39(1):85-87.
    [摘要](445) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](398)
    摘要:
    在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对数字图像和红外图像都进行了仿真。仿真结果表明,该算法改善了单一的用Sobel算子检测对垂直与水平方向敏感,其他方向不敏感的不足,提高了Sobel边缘检测算子的性能,具有良好的检测精度。此算法不仅适用于数字图像还适用于红外图像。
    24  应用支持向量机分类的多角度目标识别技术
    马超杰,李晓霞,杨华,吴丹,王静雯
    2009, 39(1):88-91.
    [摘要](426) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](335)
    摘要:
    综合应用图像的不变矩特征和支持向量机分类方法,提出了一种对于红外图像中多角度目标的识别方法。首先通过目标分割算法求得红外图像中目标的轮廓图像,然后从轮廓图像的Hu矩、Zernike矩和Fourier-Mellin矩中选取适当阶次的矩特征组成目标在特定视角范围内的不变性特征向量;对目标的视角范围进行适当划分以解决多角度引起的目标样本多样性,并在每个划分的视角范围内分别应用支持向量机的方法进行多目标分类。测试结果表明,本文提出的方法较好地实现了红外图像中多角度目标的识别问题,是一种有效的自动目标识别算法。
    25  基于非采样Contourlet变换的红外与可见光图像融合方法
    柴奇 杨华 杨伟
    2009, 39(1):92-96.
    [摘要](416) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](320)
    摘要:
    针对同一场景的红外与可见光图像融合,提出了一种基于非采样Contourlet变换(NSCT)和改进的脉冲耦合神经网络(IPCNN)的图像融合新算法。首先利用NSCT对图像进行多尺度、多方向稀疏分解,然后针对各带通方向高频子带系数的选择,提出了一种应用IPCNN计算图像匹配度的融合策略。实验结果表明,该算法能够很好地将红外图像与可见光图像中的重要信息提取并注入到融合图像中,与其他方法相比较,取得了更好的融合效果,提高了融合图像的质量。
    26  基于提升小波变换的红外图像融合算法研究
    陈浩,刘艳滢
    2009, 39(1):97-100.
    [摘要](466) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](334)
    摘要:
    介绍了提升小波变换,提出了基于提升小波变换的图像融合方法,算法针对提升小波变换后的低频分量和高频分量的不同特点,选用了不同的融合准则进行融合,然后通过提升小波逆变换得到融合图像。通过分析可见光与红外图像的融合结果并与其他融合方法进行比较,实验结果表明,该算法使得融合后图像内容清晰,具有增强图像的空间细节能力,取得了较好的融合效果。
    27  一种用于红外小目标检测的改进Canny算法
    韩朝超,黄树彩
    2009, 39(1):101-104.
    [摘要](391) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](263)
    摘要:
    针对红外小目标检测问题,分析了Canny算法存在的不足,将子波理论引入到Canny算法中,提出了基于子波去噪的改进Canny算法,最后用实例证明该算法具有良好的红外小目标检测性能。
    28  基于DESO运动预测的模板匹配算法
    王晓卫,马晓军,周启煌
    2009, 39(1):105-109.
    [摘要](416) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](300)
    摘要:
    针对战车目标自动跟踪火控系统对跟踪算法实时性、抗遮挡性要求高的特点,提出了一种基于DESO运动预测的模板匹配算法。该算法通过使用DESO对目标的运动轨迹进行预测,减少了目标的搜索范围,缩短了算法的运算时间。同时,遮挡判断和处理的增加使算法的鲁棒性得到了增强。实验结果表明与基于其他滤波算法的模板匹配算法相比,该算法具有不依赖于目标运动模型,预测精度高,实时性好,抗遮挡能力强的优点。
    29  一种改进的基于小波变换的快速EZW算法
    夏寅辉,马文波
    2009, 39(1):110-112.
    [摘要](205) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](209)
    摘要:
    研究了一种适合在高速DSP上运行的基于小波变换的快速嵌入式零树编码(EZW)算法。通过分析传统EZW的数据压缩流程以及DSP的处理机制,对EZW算法进行了改进,使之在DSP上运行的速度得到了极大的提高,并已在某高输入数据率的图像压缩项目上使用,效果良好。
    30  红外图像处理在钞票鉴伪中的应用
    郭玉峰,胡学娟,阮双琛
    2009, 39(1):113-115.
    [摘要](427) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](334)
    摘要:
    针对钞票红外图像的特点,提出一种新的钞票鉴伪方法。首先,设计出合适的阈值算法分割图像;然后,对图像进行二值形态运算以提取出钞票的凹凸信息。实验证明,该方法稳定性好、准确率高,弥补了现有的钞票鉴伪设备不能对凹版印刷防伪点进行检测的不足。

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