• 2013年第7期文章目次
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    • >综述与评论
    • 高光谱图像异常检测算法研究进展

      2013, 43(7):719-725.

      摘要 (852) HTML (0) PDF 909.55 K (1200) 评论 (0) 收藏

      摘要:异常检测算法不需要利用光谱的先验知识,而能直接检测出与周围景物光谱存在明显差异的光谱信号所在位置,是高光谱遥感应用领域一个重要研究方向,在民用和军事上都有重要的理论价值和应用前景。深入分析了目前主要的异常检测算法,并对各算法的优、缺点分别进行了评述。最后,指出了此领域今后的研究方向。

    • 国内太赫兹目标特性的研究概况

      2013, 43(7):726-731.

      摘要 (975) HTML (0) PDF 1.17 M (939) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出太赫兹目标特性应包括目标透射特性、目标反射特性及目标散射特性三部分,介绍了国内开展透射成像,反射成像、太赫兹雷达散射截面等方面工作的情况,阐述了不同时期太赫兹目标测试系统特点、技术水平和主要应用领域,指出目前我国有关太赫兹目标特性的研究工作中有关目标的透射与反射研究领域已引起较大的关注,而在目标的散射方面的工作才刚刚起步。

    • >激光应用技术
    • 光学薄膜激光损伤测试平台的构建

      2013, 43(7):732-735.

      摘要 (597) HTML (0) PDF 950.71 K (680) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计构建了一光学薄膜激光损伤测试平台,通过图像检测法,激光散射法两种方法综合测试、评价损伤阈值。本系统由激光器、扩束、衰减、分光、散射探测、CCD探测等部分组成。对溶胶凝胶法制备的SiO2薄膜进行激光损伤阈值测试,实验表明,此测试平台可准确的测量损伤阈值,为研究薄膜的抗激光损伤提供了有效的测试手段。

    • 激光作用下石墨反射特性研究

      2013, 43(7):736-739.

      摘要 (501) HTML (0) PDF 2.07 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建了表面反射特性的测定装置,开展了激光作用下石墨材料反射特性研究,测量得到了石墨材料表面反射特性随温度变化的曲线,探讨了反射特性随温度发生变化的机理。研究结果表明,在1.064 μm连续激光辐照作用下,石墨材料温度达到400℃以上时,其反射率呈明显的下降趋势,并最终保持在一个相对稳定的水平;石墨表面反射特性也由激光加载前的混合反射转变为加载后的漫反射。石墨表面反射特性的变化,与激光加载作用下石墨材料中有机物质分解以及其内部空隙中残留有一定量的微小灰分被烧蚀有关。

    • 弹体材质对激光销毁弹药影响研究

      2013, 43(7):740-742.

      摘要 (579) HTML (0) PDF 1.14 M (500) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对激光销毁弹药,运用ANSYS数值模拟方法和单因素数据处理方法,对不同弹体材质对激光辐照销毁弹药温度场进行了仿真研究,结果表明:弹体材质对激光销毁弹药温度场分布影响不显著,对于弹体用钢较多的60Si2MnA材质和D60材质,激光辐照弹体背面最高温度较为接近。

    • 宽光谱激光雷达探测多种气体的仿真研究

      2013, 43(7):743-746.

      摘要 (930) HTML (0) PDF 1.09 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:宽光谱激光包含丰富的谱特征信息,可用于同时探测多种气体。采用宽光谱激光雷达,利用最大似然估计算法,对同时探测多种有毒气体进行了仿真实验。仿真结果表明,探测距离1000 m时,远红外波段宽光谱激光雷达可以有效同时探测Sarin、Tabun、VX三种气体,且平均误差可以控制在5%以内。此外,选择不同远红外波段探测结果不同,需结合待测气体的吸收频谱特性来合理选择波段,以实现测量误差较小。通过选取9~10μm、10~11μm和10~11.5μm远红外三种不同波段对探测误差进行了分析和比较,结果表明,9~10μm波段为优选。

    • >红外技术及应用
    • 采用NITS检测乳品中蛋白质、脂肪含量

      2013, 43(7):747-752.

      摘要 (672) HTML (0) PDF 1.11 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用近红外透射光谱法对乳制品中蛋白质和脂肪含量进行检测。首先对光谱进行平滑等预处理,然后使用小波基为db3,分解尺度为6的小波进行数据压缩,最后以压缩后光谱数据作为输入,采用径向基函数人工神经网络(RBF-ANN)建立四种乳制品蛋白质和脂肪含量的预测模型,并试验得出最佳扩散常数spread值,其中,对蛋白质建模时最佳spread值为135,此时,相关系数和预测集均方差分别达到0.9999和0.0301;对脂肪建模时最佳spread值为105,此时,相关系数和预测集均方差分别达到0.9997和0.0968。结果表明,结合RBF-ANN和小波压缩建立的定量模型更稳定、精度更高,能够对乳制品品质进行快速无损检测。

    • 卫星表面散射对其温度及红外特征的影响

      2013, 43(7):753-756.

      摘要 (612) HTML (0) PDF 1.24 M (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:基金项目:。摘要:首先建立卫星温度场的理论计算模型;然后给出利用辐射传递因子求解卫星表面间自身辐射和空间热流多次散射的计算方法和流程;最后计算分析了卫星表面间自身辐射和空间热流多次散射对自身表面温度及3~6 μm和6~16 μm两个波段红外辐射特征的影响。研究结果对于提高空间目标红外辐射特性的计算精度以及空间目标的红外探测与识别具有参考价值。

    • 大相对孔径长波连续变焦红外光学系统设计

      2013, 43(7):757-760.

      摘要 (691) HTML (0) PDF 1.75 M (794) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85~1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8~12 μm,采用384×288元非制冷焦平面探测器。具有分辨率高、像质好、能量利用率高、变焦轨迹平滑等特点,满足工程设计要求。

    • 聚氨酯基红外-激光兼容隐身涂层性能研究

      2013, 43(7):761-765.

      摘要 (736) HTML (0) PDF 2.08 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三氧化二铬包覆片状铝粉粒子(Al/ Cr2O3)为填料,聚碳酸酯基水性聚氨酯为粘合剂,涂敷于玻璃片上,自然干燥制得涂层。研究了粘合剂、填料及它们的加入量对涂层红外发射率和激光反射性能的影响。采用红外发射率测量仪和可调谐CO2激光器测试涂层在8~14 μm红外发射率和10.6 μm激光反射性能。结果表明:使用的粘合剂较普通水性聚氨酯发射率低,固定粘合剂量,改变填料加入量,涂层在8~14 μm波段发射率和10.6 μm激光的反射性能都随着包覆粒子的增加而减小,当加入量达到30%时,涂层的红外发射率可以降低至0.688,激光反射能量降至初始入射能量的1%,且涂层综合物理性能良好,达到红外—激光兼容隐身的要求。

    • 红外探测器杜瓦非概率可靠性设计方法

      2013, 43(7):766-770.

      摘要 (693) HTML (0) PDF 809.11 K (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:杜瓦是大面阵红外焦平面探测器组件的重要组成部分,为其提供光学、机械、热学和电学接口,因此对该杜瓦结构的可靠性有较高要求。由于此类产品样本数极少,传统的基于概率模型的可靠性设计方法在理论和应用上均存在较大的问题。有鉴于此,提出了基于区间分析的结构非概率可靠性模型,并将所建模型用于大面阵红外焦平面探测器杜瓦结构的可靠性优化设计。研究结果表明,非概率可靠性设计方法只要求已知设计参数的界限,而不要求其具体的分布形式,所需数据较少,特别适用于小子样大面阵红外焦平面探测器杜瓦的可靠性设计。

    • 基于CPCI架构的大数据量红外图像实时处理系统

      2013, 43(7):771-775.

      摘要 (783) HTML (0) PDF 1.06 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对大规模、高帧频的红外探测器所具有的红外图像数据量大,对图像的传输速度和处理能力要求高的特点,提出了一种高性能的红外图像实时处理系统。该系统依托CPCI体系架构具有的传输速度快、扩展能力强、可靠、稳定等特点,通过利用FPGA+DSP的高速信号处理平台,实现大数据量红外图像的高速传输、实时处理、信息融合、目标检测和目标跟踪功能。该系统架构设计简单,使用灵活,扩展性好,充分结合了不同处理器件的优点,具有图像处理能力强、数据传输速度快、接口可靠方便和编程灵活等特点。该系统已经在具体项目中得以应用,能够满足大数据量红外图像实时处理的要求。

    • >红外材料与器件
    • 微波消解技术在红外高纯材料杂质测试中的应用

      2013, 43(7):776-778.

      摘要 (763) HTML (0) PDF 810.61 K (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:微波消解是近年来迅速发展起来的样品处理技术,其具有高效、快速、易于控制、防止易挥发组分损失、对环境无污染、节能降耗等优点,目前已广泛应用在多个领域。本文以高纯Cd杂质测试为例说明微波消解技术在红外高纯材料杂质含量分析中的应用。

    • >光电技术与系统
    • 电子器件无损检测光学微扫描显微热成像系统

      2013, 43(7):779-784.

      摘要 (711) HTML (0) PDF 1.22 M (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了给半导体器件、印刷电路板和功率器件等电子器件提供细微热分析的手段,完成电子电路的故障检测、失效分析和可靠性检测等,本文基于非制冷焦平面探测器设计了一种新型的光学微扫描显微热像仪。介绍了系统的工作原理、系统构成、工作过程,研究推导了系统噪声等效温差(NETD)和噪声等效辐射率差(NEED)模型,为系统的设计提供了理论指导,基于Matlab完成了整个系统的图像采集处理界面设计。实际图像采集和处理结果表明了本系统设计的合理性。随着产品化,本系统将会用到其他需要显微热分析的场合,具有广泛的应用前景。

    • 小型反射镜柔性镜座柔度分析

      2013, 43(7):785-789.

      摘要 (635) HTML (0) PDF 909.99 K (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进行小型反射镜柔性镜座的柔度研究。首先利用伴随变换建立柔性镜座的柔度矩阵,推导出轴向、侧向某方向柔度分别为9.58×10-8m/N、1.38×10-8m/N,并用有限元分析软件MSC.Patran/Nastra仿真得到轴向柔度1.00×10-8m/N、侧向柔度1.33×10-8m/N。之后假设镜座与模拟镜之间连接处柔度矩阵为6×6对角阵。将此矩阵组合至镜座柔度理论模型中,得到侧向柔度关于连接处柔度矩阵对角线元素的表达式。通过对侧向柔度实验数据进行非线性拟合得到其数值,并计算出其正交方向与轴向柔度分别为4.039×10-7m/N、2.20×10-7m/N与实测值4.136×10-7m/N、2.25×10-7m/N 比较,分别相差9%、2%,证明了简化的正确性与方法的可行性。本文利用优化的方法对柔度实验数据进行了非线性拟合,避开了可能的各向异性等具体的物理性质,直接在数学上建立其柔度模型,同时,对工程中类似问题的求解提供了指导;本文对于柔性镜座的分析对于项目之后的分析与装调也有重要意义。

    • 全自动挂弹车相对位置测量方法

      2013, 43(7):790-793.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 829.13 K (457) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现挂弹车全自动快速装填,需要精确测量挂弹车托盘与飞机挂架之间的相对位置关系,简要介绍了挂弹车的工作原理,提出了一种相对位置测量系统,详细介绍了该系统测量原理,推导出了参数测量公式,并分析了影响测量精度的因素。该系统主要由两组光学镜头、面阵CCD、激光器、合作目标及数据处理电路等组成。通过理论分析,能够实现挂弹车托盘与飞机挂架之间X、Y、Z和方位角α四维坐标的测量,X、Y方向测量精度能够达到0.73 mm,Z方向测量精度能够达到7.91 mm,α方向测量精度能够达到87″。

    • 机载红外探测系统的发展新思路

      2013, 43(7):794-798.

      摘要 (748) HTML (0) PDF 922.15 K (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要分析了机载红外探测系统目前所面临的威胁,由此提出了主动式和偏振式机载红外探测系统这两种发展新思路,并针对这两种新体制进行了理论和工作方式的分析介绍,证明了新体制的机载红外探测系统相比于传统机载红外探测系统在隐身目标探测识别中具有优势。

    • >光电对抗
    • 利用平面透射光栅探测激光信息的理论研究

      2013, 43(7):799-802.

      摘要 (708) HTML (0) PDF 844.47 K (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用傅里叶变换理论研究了激光以任意角度入射平面透射光栅的夫琅和费衍射,并对衍射图像的相对光强分布进行了分析,得到了零级和各级明纹中心位置与入射激光信息之间的关系以及对应的明纹宽度。通过光学系统设计,只提取零级和正负一级明纹中心位置,进行数据处理后反向推导出了入射激光的波长和方向与明纹位置的关系,进而获得了计算入射激光参数的方法。根据计算结果提出了采用CCD观测衍射图像、利用高速信号处理数据系统的样机设计方案。在对样机各类参数进行了论证的基础上,推算了样机性能。

    • >太赫兹技术
    • 基于金属周期槽阵列的太赫兹带阻滤波器

      2013, 43(7):803-808.

      摘要 (727) HTML (0) PDF 1.78 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种结构简单的新型太赫兹带阻滤波器。滤波器结构为内表面刻有方型槽阵列的平行平板波导。太赫兹波入射时,在周期结构表面激发出只与表面几何结构有关的表面等离子波。有限元法仿真结果表明:平行平板波导中波导模式的基模转换为表面等离子模式,该模式和高阶波导模式之间产生能带间隙,频率在该间隙频段内的太赫兹波将无法在波导内传播,从而实现带阻滤波功能。通过错位法,可以对该结构进行改进,使该阻带与较高频阻带间的通带增大,使结构更符合带阻滤波器的要求。通过改变两板间距,槽宽和槽深各参数可以得到不同带宽和中心频率的阻带。

    • >图像与信号处理
    • 基于奇异值分解的无参考模糊图像质量评价方法

      2013, 43(7):809-813.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 1.22 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种针对模糊图像的无参考图像质量评价算法。首先,对图像进行高斯低通滤波变换产生参考图像,其次对高斯低通滤波前后的图像分别进行奇异值分解,然后构造公式计算图像高斯滤波前后的奇异值改变量作为图像的特征向量,最后应用广义回归神经网络模型对图像的特征向量进行训练学习,得到图像的模糊值。在3个图像数据库上的大量实验结果表明,新方法计算简单。预测得分与主观得分有较好的一致性,取得了比较好的评价指标。

    • 边缘保护滤波的多焦点图像融合算法

      2013, 43(7):814-817.

      摘要 (444) HTML (0) PDF 853.19 K (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:基金项目:。摘要:已有的多焦点图像融合算法要么基于不含噪声的源图像假设,要么进行高频滤波时造成边缘特征的破坏;针对这些不足,提出边缘保护滤波的图像融合算法。首先利用局部细节特征的各向异性,建立了能够同时去噪和融合的能量函数,然后采用多焦点特征加权的融合规则,建立了能量函数的迭代求解策略。实验结果表明,算法的残留噪声更少,结构相似度和视觉融合质量更高。

    • 基于基因编码算法的图像轮廓特征信息提取研究

      2013, 43(7):818-821.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 846.96 K (455) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对图像轮廓特征信息提取的特点,提出基因编码算法。首先把像素映射为基因个体表达式,用基因编码值区分为图像轮廓特征,接着对像素的每个基因所编码属性筛选进行特征提取,最后给出了图像轮廓特征信息提取的算法过程。实验仿真得出基因编码提取的图像轮廓边缘很清晰,抗噪声能力强,时效性快,边缘点保持指数最接近1。

    • 红外小目标的模板提取及检测技术研究

      2013, 43(7):822-825.

      摘要 (406) HTML (0) PDF 1.41 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于特定目标形状模板的红外小目标检测算法。该方法首先通过低通滤波、背景差分法以及高通滤波得到小目标模板。然后,利用目标模板与红外序列的卷积运算,获取一个较为精确的背景图形。最后,通过利用背景差分法,得到最终的红外小目标图像。计算机仿真结果表明,该方法能够较好的检测出小目标,算法步骤简单且易于实现,在改善图像质量、提高图像信杂比增益等方面具有良好的性能。

    • 基于加权形状上下文的图匹配方法

      2013, 43(7):826-830.

      摘要 (496) HTML (0) PDF 1.05 M (579) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前图像发生较大形变时特征点无法精确匹配的问题,提出整数约束下基于加权形状上下文的图匹配方法。利用图理论来描述图像特征间的结构信息,将图像特征匹配转化为图匹配问题。基于相似性度量矩阵构造思想,引入形状上下文特征,以图间所有可能的匹配点对作为分配图的顶点,利用图像点集内和点集间的加权形状上下文统计特征作为相似性度量函数构造图的边的权值,采用整数约束下的迭代求解算法求解图匹配问题。真实图像特征点集的匹配实验验证了本文算法的有效性。

    • 一种高效的小波Contourlet变换阈值去噪算法

      2013, 43(7):831-836.

      摘要 (429) HTML (0) PDF 1.20 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有图像去噪算法去噪效率与信号保真度不高的现象,通过研究小波变换与Contourlet变换,将其有机的结合在一起从而实现优势互补,并提出一种高效的阈值去噪算法,通过建立最大值列表,引入适当的阈值将其系数进行分类,并使用优化后的软阈值去噪算法与边缘优化算法对其分类处理,实验表明,该算法能够有效的对含噪图像进行去噪的同时保留其边缘信息,具有高效性、保真度高的图像去噪特性,在图像去噪领域有较好的发展前景。

    • 基于鱼眼镜头的运动目标跟踪

      2013, 43(7):837-841.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 1.36 M (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对运动目标在普通镜头下跟踪视角小,以及在复杂背景下容易丢失的问题,提出了一种基于鱼眼镜头的改进Mean-shift算法。首先通过SIFT算法提取运动目标初始帧,利用卡尔曼滤波算法预测下一帧运动目标位置,进而采用改进的Mean-shift算法进行运动目标的跟踪。实验结果表明利用鱼眼镜头配合本文改进的Mean-shift算法具有良好的跟踪效果,与传统的跟踪方法相比具有大广角、实时性、鲁棒性、准确性等特点。

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