• 2013年第8期文章目次
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    • >综述与评论
    • 高功率激光器发展趋势

      2013, 43(8):845-852.

      摘要 (708) HTML (0) PDF 1012.86 K (1357) 评论 (0) 收藏

      摘要:对二氧化碳激光器、HF/DF化学激光器、氧碘化学激光器、光纤激光器、固体激光器、半导体泵浦碱金属激光器等高功率激光系统进行了介绍,并对高功率激光器发展趋势及内在规律进行了讨论。

    • 中红外激光技术研究进展

      2013, 43(8):853-858.

      摘要 (868) HTML (0) PDF 1.00 M (1538) 评论 (0) 收藏

      摘要:中红外激光技术在激光通信、遥感技术、光谱分析和军事等方面都有重要的作用。介绍了产生中红外激光的各种方式,综述了其技术特点和进展情况。首先介绍了线性光学方法产生中红外激光的技术,如固体激光器、半导体量子级联激光器、自由电子激光器、化学激光器等的进展;然后对基于物质二阶非线性作用产生中红外激光的光学倍频激光器和光参量激光器的进展进行了介绍;最后讨论了中红外激光技术的现状和发展趋势。

    • 碲镉汞双色材料技术发展及现状

      2013, 43(8):859-863.

      摘要 (853) HTML (0) PDF 1007.41 K (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了从1990年至今国外主要科研机构在HgCdTe双色材料方面的发展及其现状。重点从材料结构和性能两个方面介绍各研究机构的技术路线。当前HgCdTe双色材料的发展方向是高性能、大尺寸、低成本。但各研究机构的技术路线各不相同,不论是Raytheon的n-p-n结构、DRS的HDVIP还是法国的准平面结构,都是根据自身的技术特色,开发适合自身特色的HgCdTe双色材料结构。

    • 激光通信测距技术发展现状及趋势研究

      2013, 43(8):864-866.

      摘要 (677) HTML (0) PDF 855.71 K (1104) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了国内外激光通信技术和激光测距技术的发展现状,指出由于空间条件等的限制,激光通信和测距的复合需求不断增加,激光通信测距一体化技术将成为未来发展趋势。在此基础上,深入分析了国外激光通信测距一体化技术研究进展,最后对激光通信测距技术的前景进行了介绍。

    • >激光应用技术
    • 激光防御低慢小目标的关键技术分析

      2013, 43(8):867-871.

      摘要 (707) HTML (0) PDF 842.29 K (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着低慢小目标的广泛使用,低慢小目标防御成为空防安保的一项重要任务。通过研究低慢小目标的特性,阐述了激光防御低慢小目标的优势,并从目标探测、激光武器系统、系统组网三方面分析了激光防御低慢小目标的关键技术,指出了各项技术中存在的主要问题,明确了低慢小目标防御的发展方向。

    • 基于减弱“猫眼效应”的隐身技术研究

      2013, 43(8):872-875.

      摘要 (863) HTML (0) PDF 1.09 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对激光主动探测技术对光电装备造成的探测威胁,在有限改变光电设备结构和牺牲成像质量前提下,提出了一种基于减弱“猫眼效应”的隐身技术。运用矩阵光学追迹法对这种隐身技术作定量分析,并用实验进行验证。研究结果表明:有限改变光电设备结构能有效地减弱“猫眼效应”,从而达到隐身效果。

    • 猫眼终端回波闪烁效应分析

      2013, 43(8):876-880.

      摘要 (533) HTML (0) PDF 1008.35 K (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用Rytov近似和物理光学传输矩阵法,研究了猫眼光学系统离焦量对逆向通信系统中猫眼终端回波闪烁效应的影响,得到了水平传输时高斯波束在接收平面的闪烁指数的表达式,通过数值仿真实验分析了猫眼光学系统的离焦量对接收平面光强闪烁指数的影响。结果表明,无论湍流和传输距离如何改变,总是存在一定的离焦量使得闪烁指数最小;离焦量增大时闪烁指数总体呈现先减小后增大的趋势,且随着距离和湍流的增大闪烁指数也增大。

    • 激光雷达散射截面测量不确定度理论分析

      2013, 43(8):881-885.

      摘要 (560) HTML (0) PDF 804.57 K (969) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据辐射传输与测量和标定原理,推导出激光雷达散射截面测量数学模型与不确定度表达式,对影响测量不确定度因素进行了较全面的分析,并提出修正与提高方法。

    • >红外技术及应用
    • 目标红外偏振特性的影响因素研究

      2013, 43(8):886-889.

      摘要 (581) HTML (0) PDF 1.04 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外偏振是近年来发展起来的一种新技术,对增强目标与背景的对比度、识别伪装目标效果明显。本文设计了一套红外偏振成像系统,并制作不同粗糙度、不同材料的样板,在不同的观测角进行偏振成像实验,研究粗糙度、材料和观测角对目标偏振特性的影响。实验结果表明,表面越光滑,目标偏振特性越明显;不同材料的目标,偏振度不同;随观测角度增加,偏振特性也越来越明显。研究初步表明,粗糙度、观测角和目标材料是决定目标偏振特性观测结果的重要因素,目标偏振特性影响因素的研究对偏振探测技术的应用具有一定的指导意义。

    • 视线方向飞机红外辐射特性建模与仿真

      2013, 43(8):890-895.

      摘要 (607) HTML (0) PDF 1.26 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立一种高效准确实时性好的视线方向飞机红外辐射计算模型一直是红外对抗仿真中的瓶颈问题。为解决这类问题,从分析飞机主要辐射源特性出发,结合红外辐射的经典理论和射流动力学理论,提出了一种准确快速的计算方法。首先,将整机的红外辐射分解为蒙皮辐射和排气系统辐射两大主要部分;其次对于红外辐射计算中较困难的排气系统红外辐射,基于SLG模型和视线追踪的思想,推导了相应的离散化方程,建立了相应的计算模型;最后进行了仿真分析,并与实测数据进行了比较。仿真结果表明,该方法计算准确,对于红外对抗仿真具有重要的参考应用价值。

    • 天空大气背景红外辐射建模与计算

      2013, 43(8):896-902.

      摘要 (909) HTML (0) PDF 1.15 M (1080) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究天空大气背景的辐射对空中目标的探测非常重要,为此对大气辐射亮度的计算进行了建模与计算,通过对大气分层的方法得到了天空辐射亮度的计算公式,然后结合公式对吸收和散射的计算方法进行了详细的讨论,对于吸收主要考虑了水蒸气、二氧化碳和臭氧的吸收,而散射主要讨论了气溶胶的散射,最后通过典型数据对大气吸收、散射、透过率、光谱辐射亮度、辐射亮度等进行了计算,与MODTRAN软件的计算结果进行了比较,并对天空红外辐射的特点进行了分析。

    • 线阵TDI探测器成像中扫描速度偏差影响

      2013, 43(8):903-907.

      摘要 (580) HTML (0) PDF 1.19 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:线阵TDI探测器同步脉冲周期与扫描速度不匹配,会降低航空相机总体光学传递函数水平。分析扫描速度偏差与系统调制传递函数间关系,可为扫描系统设计与调试提供有效的评价准则。以某航空相机为例,介绍了线阵TDI探测器扫描成像原理,给出由扫描速度偏差计算系统运动光学传递函数的算法,并通过数值计算方法分析了扫描速度偏差对系统调制传递函数影响。实验结果表明,使用统计方法得到的系统运动调制传递函数计算结果与实际测量结果的误差在5%以内,可有效用于评价扫描速度偏差对运动调制传递函数影响。

    • 基于近红外光谱的煤挥发分检测

      2013, 43(8):908-912.

      摘要 (659) HTML (0) PDF 878.63 K (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:近红外光谱分析是一种新型的在线分析技术,十分适合于例如煤的挥发分等有机物的含量测定。本研究选取139个煤样,采集煤样的近红外漫反射光谱,利用偏最小二乘算法进行回归建模。同时采用不同的光谱波段筛选和预处理方法对模型进行优化,取得一定效果。最后针对肥煤单独进行回归分析,模型效果进一步优化,显示了分类建模能提高模型的预测能力。

    • 冷屏黑层抑制杂散辐射分析研究

      2013, 43(8):913-915.

      摘要 (699) HTML (0) PDF 934.55 K (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对冷屏抑制杂散辐射原理的分析,得出测量冷屏内表面的反射是研究工作的切入点,从而从基本能量传递方程中确定表征冷屏内表面黑层特性的BRDF。通过对2.5~14 μm冷屏黑层BRDF的测试,发现在接收角度变小的情况下,黑层BRDF出现较大的变化,确定了下一步改进的方向。

    • 注入式红外捕获跟踪仿真关键技术研究

      2013, 43(8):916-919.

      摘要 (432) HTML (0) PDF 1.07 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了注入式红外捕获跟踪仿真系统的组成及工作流程;分析了制约仿真体系构建的关键技术,针对目标在图像中位置的仿真精度要求,提出了直接采集红外捕获跟踪设备编码盘角度信息来进行目标位置仿真计算的方法;针对红外图像生成实时性要求,提出了预先生成目标、背景图像数据,在仿真进程中将之实时合成的方法,并通过实验验证了所提方法的有效性;最后提出了仿真体系构建的建议。

    • >红外材料与器件
    • 超长线列碲镉汞红外探测器拼接方式对比分析

      2013, 43(8):920-921.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 1.05 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外探测器以全天候观测的优势在天文观测、红外遥感等领域得到了广泛应用。随着航天应用对大视场、高分辨率探测的需求,线列红外探测器规模要求越来越大。由于探测器材料、硅读出电路加工工艺及固有热适配等因素限制,单片线列探测器规模远远不能满足应用需求,通过机械拼接方式制备超长线阵探测器成为一种可行手段。本文对航天工程对超长线列红外探测器拼接方式进行了对比分析,给出了各种常见拼接方式的特点及其适用性。

    • 红外器件制冷器薄壁零件的设计与加工

      2013, 43(8):924-923.

      摘要 (542) HTML (0) PDF 984.07 K (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于斯特林制冷的红外探测器组件,其薄壁金属零件的加工是其关键工艺之一。本文从探测器组件指标入手,对薄壁零件设计进行了理论计算与模拟,并分析了依靠现有设备对其加工所采取的工艺措施。

    • >光电技术与系统
    • AlxGa1-xAs材料低Al组分PL测试技术的研究

      2013, 43(8):928-931.

      摘要 (660) HTML (0) PDF 941.97 K (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用激光显微光致发光(PL)光谱仪测试了低Al组分AlxGa1-xAs的室温显微光致发光谱,研究了光致发光测试方法的特点,结合文献中报道的低Al组分的经验计算公式,自主开发了能进行光谱数据处理和Al组分计算的VB应用程序,目前已进入实用化。结果显示,该程序的开发和应用是获取低Al组分AlxGa1-xAs材料Al组分的非常重要的表征手段,并为研究和优化AlxGa1-xAs材料生长工艺提供指导,同时还成为筛选用于制作器件工艺合格材料的重要依据。

    • 基于中红外LED的CO2差分检测技术

      2013, 43(8):932-934.

      摘要 (703) HTML (0) PDF 961.42 K (579) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中红外LED差分检测技术,用于二氧化碳气体的检测。采用中红外LED室温时工作波长在4.26 μm附近,覆盖了二氧化碳的吸收谱线。采用双波长双光路差分的方法,相对于单波长单光路法,检测灵敏度提高了一个数量级,减小了示值误差。

    • DMD衍射特性及其在红外场景仿真中的应用

      2013, 43(8):935-938.

      摘要 (818) HTML (0) PDF 1.35 M (1091) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统输出图像对比度,分析了DMD的结构及工作原理,利用其类似闪耀光栅的结构特点,建立仿真模型。利用傅里叶光学分析其衍射特性,并用MATLAB进行仿真。 当单色平行光入射,通过改变输入光波波长,分析衍射光强分布变化,得出入射光波波长与微镜片越相近,衍射效果越显著;通过改变入射角,分析衍射光强变化,得出在一定范围内改变入射角,衍射光强发生偏移,对输出图像影响发生变化。在红外场景仿真系统中,可以通过改变光源入射角提高输出图像的的对比度。

    • >图像与信号处理
    • 基于基因进化分支树算法的图像分割研究

      2013, 43(8):939-942.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 1.01 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对图像分割的特点,采用基因进化分支树算法。首先构造基因,对基因的节点进行数学运算生成基因分支;接着在基因建树中,采用基于特征的构建基因树法,通过节点顺序来构建树,对分支采取最小支持项方法进行剪支和增支;最后把基因分支周围领域内的像素合并,图像中的所有的特征信息都分布在不同的区域中,给出了算法流程。实验仿真结果显示本文算法对图像分割效果连续,性能指标好。

    • 一种基于小波变换的偏微分方程图像去噪方法

      2013, 43(8):943-946.

      摘要 (291) HTML (0) PDF 1.17 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对纹理图像在去除噪声时,纹理信息容易被磨光,尤其是纹理的线状结构很容易被破坏的问题,提出在小波域改进耦合P-M扩散与相干增强扩散的方法,并用改进的方法对不同的小波子带进行扩散,然后重构,得到去噪图像。数值实验结果表明,本文方法在达到一定降噪效果,保持区域内部较好光滑性的同时,对保持纹理信息、纹理的线状结构及纹理的光滑有很好的效果,说明该方法对纹理图像去噪有较好的效果。

    • 一种时间优化的全参考图像质量评价算法

      2013, 43(8):947-950.

      摘要 (216) HTML (0) PDF 819.32 K (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对已有的基于结构相似性的图像质量评价算法的计算复杂的不足,提出一种新的优化算法。针对亮度项中的均值计算,利用积分图像进行的加速计算;针对对比度项和结构项中的方差项计算,利用梯度幅值进行简化计算;最后采用8×8整数窗口逼近多尺度高斯窗口。实验表明,提出算法的评价能力和SSIM相当,运行时间只是SSIM的四分之一。

    • 基于云核粒子群算法的图像配准研究

      2013, 43(8):951-955.

      摘要 (232) HTML (0) PDF 1.09 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对图像配准中存在的问题,提出云核粒子群算法。首先在云模型中采用正向正态云发生器,实现了在定性信息中获得定量的范围和分布规律;接着云滴将粒子群体分成三个子群,每个群由不同的云核进行引导,更新粒子位置与速度,云核粒子在引领子群内所有粒子到历史最佳位置的欧几里得空间距离的最大值为影响半径,对于在子群中影响半径以外的粒子,粒子核不再起引导作用;最后把图像配准过程中目标函数达到最小值问题转化为云核粒子群算法寻优问题,实验仿真得出配准后图像的满足视觉要求,位置与参考图像保持了一致。

    • 基于加权直方图均衡的红外图像增强方法

      2013, 43(8):956-959.

      摘要 (255) HTML (0) PDF 939.59 K (681) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红外图像特点和传统直方图均衡增强方法的不足,提出了一种改进的直方图均衡增强方法。先采用所提出的加权函数对红外图像各灰度级直方图进行调整,其中对背景区低灰度级的直方图进行缩小,对目标区高灰度级的直方图保持不变,然后进行均衡化处理。实验结果表明,本文提出的方法有效地压制了背景噪声,提高了目标对比度,综合性能优于传统直方图均衡和双平台直方图均衡方法。

    • 红外夜视图像自适应增强系统设计

      2013, 43(8):960-964.

      摘要 (260) HTML (0) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种高效的红外夜视图像增强系统。该系统主要由小波变换预处理、低频子带增强和高频子带增强三个处理流程组成。预处理过程将图像分解为低频主要信息和高频细节信息。根据红外夜视图像的特点,对低频信息进行自适应动态范围扩展,扩大了图像暗区主要内容的灰度层次。利用高频子带的方向性,对高频系数进行纹理保护高斯滤波,并对滤波后的系数进行噪声抑制边缘增强。实验结果表明,本文算法不仅在主观视觉方面的表现超越了直方图均衡化算法,且离散信息熵提高了48%~58%,噪声指数仅为直方图均衡化算法的5%,满足人眼观察和智能图像分析检测的要求。

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