2009年第7期文章目次

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  • 1  红外与可见光图像配准研究现状与展望
    苑津莎,赵振兵,高强,孔英会
    2009, 39(7):693-699.
    [摘要](542) [HTML](0) [PDF 898.80 K](2059)
    摘要:
    红外与可见光图像配准是常见的多模态图像配准,它广泛应用于军事、遥感等领域,有必要对其研究现状进行综述。在描述了红外与可见光图像配准问题后,首先简述了图像配准的一般方法,分为基于图像区域的配准方法和基于图像特征的配准方法,重点述评了局部不变特征方法中的SIFT算法和SURF算法;然后按文献发表时间顺序对红外与可见光图像配准的国外和国内研究现状进行了详细述评;总结了红外与可见光图像配准研究中存在的问题;最后对其进行展望,并指出未来的研究重点是以SIFT算法和SURF算法为研究基础去构造对模态不敏感的不变特征和其相应的描述子。
    2  几种微光学陀螺的研究进展
    吕淑媛
    2009, 39(7):700-702.
    [摘要](430) [HTML](0) [PDF 867.48 K](567)
    摘要:
    除了以硅为基的微光学陀螺外,国内外提出了研究新型微光学陀螺的多种方案,文中介绍了利用耦合共振慢光波导的微光学陀螺,以ZBLAN氟锆酸盐波导为基的微光学陀螺,重点介绍了基于光子晶体波导的微光学陀螺,并且指出了微光学陀螺的发展趋势。
    3  基于EDFA的超短光脉冲放大技术及其进展
    余巧燕,曹文华
    2009, 39(7):703-706.
    [摘要](330) [HTML](0) [PDF 841.32 K](529)
    摘要:
    掺铒光纤放大器(EDFA)具有高增益(40~50 dB)、宽带宽(~50 nm)以及很高的单脉冲饱和能量(~1 μJ),因而被认为是放大超短光脉冲的主要器件。围绕如何减轻光纤非线性效应对超短光脉冲放大过程的有害影响,综述了基于EDFA的超短光脉冲放大技术及其进展情况,介绍了最近的研究结果。
    4  光纤气体传感检测技术研究
    吴兵兵,吕垚,戴基智,刘华东,代志勇,刘永智
    2009, 39(7):707-712.
    [摘要](426) [HTML](0) [PDF 919.88 K](487)
    摘要:
    光谱吸收型光纤气体传感器可以实现对气体的准确、快速、高灵敏度的检测,结合原理和典型系统综述了五种检测方法,其中单波长光谱吸收检测、差分检测、谐波检测技术发展得比较成熟,并且开始应用在石油化工等领域,而光腔衰荡光谱技术(CRDS)和有源腔气体检测技术是近几年刚兴起的新技术,具有实际吸收光程长,检测精度不受光源强度及其变化影响的特性,是很有发展潜力的光谱吸收检测技术。
    5  蓝绿激光水下作用距离测量的实验研究
    刘西站,郑艳芳,何俊华
    2009, 39(7):713-716.
    [摘要](342) [HTML](0) [PDF 892.50 K](1201)
    摘要:
    介绍了水下激光作用距离的测量原理、实验系统、数据探测以及结果分析,并描述了实验数据的处理方法。实验证明利用蓝绿激光对水下目标探测是可行的,获得数据测量的误差均在0.2 m以内。
    6  激光与PIN光电探测器相互作用的响应度研究
    徐立君,张喜和,吕彦飞,蔡红星,李昌立,谭勇
    2009, 39(7):717-720.
    [摘要](415) [HTML](0) [PDF 862.90 K](743)
    摘要:
    通过比较短路电流的方法,标定了探测器对He-Ne激光的响应度。用Nd∶YAG激光辐照PIN光电探测器,通过测量激光辐照后探测器对He-Ne激光的短路电流,获得了探测器响应度变化与辐照激光功率密度的关系。从实验数据可知,探测器被功率密度低于7.6×105 W/cm2的Nd∶YAG激光辐照后,不会发生损伤,激光辐照后,探测器对He-Ne激光的响应度不发生改变;当Nd∶YAG激光的功率密度超过9.6×105 W/cm2时,激光辐照后,探测器对He-Ne激光辐照的响应度开始下降,PN结遭到破坏是探测器响应度下降的根本原因,扫描电镜的结果与我们的分析相一致。
    7  激光多普勒测速实验系统
    王辉林,陈志敏
    2009, 39(7):721-723.
    [摘要](414) [HTML](0) [PDF 811.41 K](1558)
    摘要:
    利用激光多普勒效应测量流体流速已成为近年来测速系统的发展趋势,激光多普勒测速具有高精度、非接触等优点,但由于激光器的限制此技术尚未广泛普及应用。详细推导了多普勒测速的原理和计算方法,相信能够为解决实际问题带来帮助,例如暖气管道流量计的设计等。
    8  基于Fizeau干涉仪多普勒激光雷达测量的实验研究
    杨春沪,沈法华,孙东松
    2009, 39(7):724-727.
    [摘要](299) [HTML](0) [PDF 888.90 K](383)
    摘要:
    实验实现了基于Fizeau干涉仪和线列探测器的条纹技术对多普勒频移和速度的测量。结果表明:在非常大的动态范围内,标准误差是4.2 m·s-1,等于探测器分辨率的6.4%。进一步优化Fizeau干涉仪的系统参数,能够满足测风激光雷达的精度要求。
    9  高峰值功率主动-主动瞬态锁模激光技术研究
    毛小洁,秘国江,朱相帮,钟国舜,杨文是,王伟力
    2009, 39(7):728-730.
    [摘要](394) [HTML](0) [PDF 965.26 K](569)
    摘要:
    研究了主动-主动瞬态锁模技术,腔长调节技术和单一脉冲选取技术。实现了单一脉冲选取率达到100%,单一脉冲能量达到1.087 mJ,能量抖动不超过3%;脉宽小于等于300 ps,瞬态峰值功率高达3.62×106 W。实现了外触发与出光时间抖动±15 ns。
    10  全固态黄光激光器的实现方法
    郝二娟,李特,张里荃,张岩,马艳梅,檀惠明
    2009, 39(7):731-734.
    [摘要](304) [HTML](0) [PDF 1007.42 K](641)
    摘要:
    黄光激光器在生物医学、空间目标探测和识别、激光显示、化学等领域有着广泛的应用前景,已经成为激光领域的一个研究热点。文中对黄光激光器的工作方式进行了讨论,重点讨论了三种获得黄光激光器的方法:和频、受激拉曼散射效应和倍频。最后指出了全固态黄光激光器的发展方向。
    11  大功率双路声光Q开关驱动源技术研究
    陈军伟,刘铁军,关振华
    2009, 39(7):735-738.
    [摘要](429) [HTML](0) [PDF 919.32 K](577)
    摘要:
    对大功率双路声光(A-O)Q开关驱动源的系统组成及工作原理进行了阐述,通过系列试验验证了其高可靠性、高稳定性、低电磁干扰(EMI)等优良性能,并最终通过和激光器联调,获得了大功率、窄脉宽、高稳定度的高品质激光输出。
    12  基于TMS320F2812的测距机电路系统的设计与实现
    陈斌,季云飞,杨帆
    2009, 39(7):739-741.
    [摘要](288) [HTML](0) [PDF 830.65 K](328)
    摘要:
    在传统的激光测距机中,激光发射部分的电源、温控、束散角控制,接收部分的控制、计数、接口等功能,分别采用独立的电路来完成,这使得测距机电路系统和接口关系复杂,也不利于设备的小型化设计。本方案使用TMS320F2812单芯片来实现激光测距机的电子学系统。利用该芯片运行速度快、处理能力强的特性完成测距、温控、控制等功能,并加入各种算法进行数据处理,可有效扩展和提高激光测距机的功能和性能。
    13  雾滴谱分布和雾对红外的衰减
    李学彬,宫纯文,李超,徐赤东,陈秀红,徐青山,魏合理
    2009, 39(7):742-745.
    [摘要](329) [HTML](0) [PDF 865.24 K](735)
    摘要:
    雾天气是一种常见的天气现象,为了研究雾气溶胶的特性,利用光学粒子计数器对雾的实际测量结果,使用Junge谱、对数正态谱和Γ谱对雾气溶胶谱分布特性进行了拟合,分析了地面雾和山顶雾气溶胶谱分布的特征。最后还对雾气溶胶在可见和红外波段的消光特性进行了计算。
    14  InSb光导探测器量子效率研究
    贾宝军,张新宇,王新宇
    2009, 39(7):746-748.
    [摘要](320) [HTML](0) [PDF 814.67 K](701)
    摘要:
    在对InSb光导探测器量子效率理论分析的基础上,提出两种可有效提高量子效率的方法及其实现方法,并给出相关的应用结果。
    15  红外焦平面非均匀性校正ASIC芯片设计
    沈晓,丁瑞军,林加木,刘飞
    2009, 39(7):749-752.
    [摘要](351) [HTML](0) [PDF 1.04 M](375)
    摘要:
    提出了一个基于ASIC的红外焦平面非均匀校正解决方案。首先介绍了改进的定标及校正算法,并对校正效果进行了验证。改进后的算法对存储单元的需求与原先相比大大减小,因此十分适合ASIC实现。然后介绍了芯片的架构和控制结构,最后介绍了芯片的实现。该芯片采用0.25 μm工艺,对减小探测器系统体积,提高探测器系统的稳定性和可靠性有很大的帮助。
    16  基于APD的水下激光引信接收系统仿真设计
    李哲, 邓甲昊,张毅,卜方
    2009, 39(7):753-756.
    [摘要](328) [HTML](0) [PDF 850.81 K](943)
    摘要:
    讨论了基于APD探测器的水下激光引信接收系统设计。主要研究APD的探测特性,设计接收系统的偏置电路、温度补偿电路、探测器放大电路,并对仿真结果进行分析。
    17  CF卡在红外场景模拟器中的应用
    曲海涛,顾海峰,朱承希
    2009, 39(7):757-760.
    [摘要](286) [HTML](0) [PDF 814.74 K](443)
    摘要:
    介绍了CF卡的基本结构和工作原理,详细阐述了FPGA读写CF卡的工作流程,在此基础上设计了FPGA与CF卡的硬件接口电路,实现了一种便携式的红外场景模拟器,并给出了部分硬件语言Verilog HDL的实现。
    18  多腔薄膜梳状滤波器的透射峰随入射角的变化规律
    于志明,周静
    2009, 39(7):761-764.
    [摘要](266) [HTML](0) [PDF 885.44 K](453)
    摘要:
    利用特征矩阵法研究了多腔薄膜梳状滤波器在C波段的透射峰在入射角微小变化中的变化规律,结果表明:在入射角缓慢增大的过程中,各透射峰的位置逐渐向短波方向移动,各透射峰的形状周期性地变化;随着入射角的增大,透射峰个数减少,透射峰变宽,透射峰的位置和形状变化加快,以至于极小的入射角变化就会使透射峰的位置和形状产生很大的变化。
    19  正负交替一维掺杂光子晶体缺陷模的特性
    胡莉,刘启能
    2009, 39(7):765-768.
    [摘要](290) [HTML](0) [PDF 925.25 K](457)
    摘要:
    利用光学特征矩阵方法,研究了在正负折射率交替一维光子晶体中掺入正折射率介质后缺陷模的相关特性。结果表明:当杂质层的光学厚度不变时,随着杂质层折射率的增加,缺陷模的半高宽度随之增加,分布在禁带中心两侧的缺陷模分别向临近的透射谱方向移动,并与透射谱形成连续的透射带;随着折射率的增加,透射带的透射率逐渐增加,其半高宽度逐渐减小;而当杂质层折射率不变时,随着杂质层的光学厚度增加,缺陷模向长波方向平移,同时缺陷模的个数也随之增加,而由缺陷模和透射谱连成的透射带的带宽逐渐减小。
    20  基于盲解卷积的红外烟幕干扰图像去噪方法
    汪伟,程翔,唐力伟,王平
    2009, 39(7):769-772.
    [摘要](207) [HTML](0) [PDF 1017.62 K](483)
    摘要:
    介绍了多频谱红外烟幕弹爆炸后,红外热像仪所采集图像产生噪声的原因及噪声模型;并根据烟幕干扰退化图像噪声的点扩展函数难以准确描述的特性,应用频域迭代盲解卷积算法进行红外图像去噪,根据算法原理并结合烟幕干扰图像的噪声特点,对算法进行了适当的改进。实验证明,该方法去噪效果明显,有效地克服了维纳滤波等传统图像去噪方法使图像变模糊的现象,并使烟幕干扰图像的有效区域得到增强。
    21  基于积分边缘强度局部均值的红外目标跟踪
    李春鑫,王孝通,徐晓刚
    2009, 39(7):773-775.
    [摘要](192) [HTML](0) [PDF 842.14 K](265)
    摘要:
    针对红外目标跟踪问题,提出了在粒子滤波跟踪框架下,采用积分边缘强度局部均值作为红外目标特征的跟踪算法,不仅提高算法的跟踪精度,还提高算法的实时性。红外目标跟踪仿真试验比较表明该算法是稳健的,能够对红外运动目标进行有效、可靠的跟踪。
    22  基于多模型交互的红外目标跟踪方法研究
    罗寰,于雷,陈中起,廖俊
    2009, 39(7):776-779.
    [摘要](178) [HTML](0) [PDF 862.61 K](213)
    摘要:
    针对非线性运动的红外弱小目标跟踪问题,设计了一种基于交互式多模型性的跟踪方法。首先,引入多个运动模型,然后利用无迹卡尔曼滤波计算每个模型的滤波器状态估计,最后按照一定的概率加权得到总的状态估计值。使用数学仿真和物理实验对该方法进行了去噪和预测的功能验证,实验结果及相应理论分析表明该系统可有效的实现复杂背景下的红外弱小目标跟踪。
    23  一种二型模糊可能性聚类红外图像分割算法
    张玉花,陈秋红
    2009, 39(7):780-783.
    [摘要](231) [HTML](0) [PDF 856.88 K](274)
    摘要:
    提出了一种新的基于二型模糊可能性聚类的红外图像分割算法。针对受概率约束的模糊聚类算法和不受概率约束的可能性聚类算法在红外图像分割时存在的问题,采用二型模糊系统融合两种分割算法的隶属度函数,将隶属度函数看作一个区间型分布,而不是单独采用两种算法输出的确定模糊值。这种处理方式不但能有效抑制噪声及野值,而且能有效防止红外图像的过分割。实验仿真结果表明,该算法较传统聚类算法能获得更好的分割效果,可有效抑制噪声对目标区域分割的干扰。
    24  红外热成像缺陷检测的形态学处理方法研究
    蔺翠,田裕鹏
    2009, 39(7):784-787.
    [摘要](180) [HTML](0) [PDF 844.30 K](389)
    摘要:
    采用形态学处理方法对所采集到的图像进行预处理,并与传统的预处理方法进行比较;同时提出了运用旋转跟踪法检测图像边缘的算法。结果显示这些方法能够有效地去噪、检测图像中的细节,定位准确、效率高。
    25  基于MSA直方图的景象匹配算法研究
    纪华,韩广良,陈小林,王延杰
    2009, 39(7):788-792.
    [摘要](156) [HTML](0) [PDF 1012.11 K](316)
    摘要:
    提出了一种基于MSA直方图的景象匹配算法,用来解决景象匹配辅助导航系统中,由于拍摄的实时图背景复杂、存在畸变、易受遮挡等因素所带来的匹配困难。该算法利用灰度信息及其空间分布信息,分别计算目标区域及模板的MSA直方图,并计算匹配度,采用金字塔算法及中途停止策略进行搜索,对目标进行识别和定位。用cameraman图像、人脸图像和实际卫星拍摄图像进行了实验,实验结果表明:该算法对仿射变换、轻微透视投影变换、噪声、遮挡及视角变化具有鲁棒性,且比灰度直方图具有更好的性能,在实际拍摄的图像中能对目标进行准确的识别和定位。
    26  一种基于主色聚类的仿造迷彩设计方法
    刘尊洋,王自荣,王积成,孙晓泉
    2009, 39(7):793-796.
    [摘要](143) [HTML](0) [PDF 974.59 K](482)
    摘要:
    对固定目标实施仿造迷彩可以有效地降低目标的显著性。在设计仿造迷彩时,斑块的颜色和形状是两个最主要的要素。文章选取CIE1976L*a*b*匀色空间对背景的可见光图像进行处理。提出了先使用谱系聚类法获得初始类心,然后用k-均值聚类法提取背景的主色的方法。将提取到的背景主色作为仿造迷彩伪装的颜色,并确定各个主色的覆盖范围作为伪装的图案。最后运用数学形态学方法消除图案中的小杂斑和边缘的毛刺。仿真结果表明生成迷彩的效果比较理想。

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