中国人民解放军总装备部预研基金(51301060207) 作品数:9 被引量:62 H指数:5 相关作者: 魏群 贾宏光 王超 朱瑞飞 张天翼 更多>> 相关机构: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院大学 西南技术物理研究所 更多>> 发文基金: 中国人民解放军总装备部预研基金 中国科学院知识创新工程 更多>> 相关领域: 机械工程 自动化与计算机技术 电子电信 兵器科学与技术 更多>>
红外共形整流罩热噪声分析与修正 被引量:1 2014年 飞行器在大气层中超音速飞行时,被气动加热的光学整流罩产生强的红外辐射,降低了红外目标的跟踪识别能力。分析了共形光学系统整流罩热噪声的产生机理,利用红外黑体,对320K^460K的整流罩热噪声进行了测试。利用二元非线性回归分析法确定了二次曲面作为噪声修正模型,其曲面拟合的决定系数均值达到0.8683。在整流罩温度从460K下降至320K的过程中,对1K温差的靶条成像,图像信噪比均值为7.2dB。利用噪声修正模型对图像进行噪声修正后,图像信噪比均值提高至13.7dB,使红外图像信噪比提高了6.5dB。该结果为导引头目标识别跟踪系统的设计和光学系统的优化提供了部分依据。 王超 陈娟 魏群 贾宏光 虞林瑶 张天翼关键词:光学设计 热辐射 曲面拟合 红外探测器非均匀性校正系统研制 被引量:12 2013年 分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正算法和基于场景的非均匀性校正算法的优势和不足。针对红外焦平面阵列二元非线性的非均匀性理论模型这一特点,提出了一种基于"S"曲线拟合的校正算法。利用FLIR公司的长波非制冷红外探测器进行信号采集,建立了焦平面探测元的响应模型。描述了基于FLIR长波非制冷红外探测器在FPGA平台的处理流程,并实现了"S"曲线校正算法,提高了红外图像的质量。实验表明,经过"S"曲线拟合校正处理,减弱了红外图像的条纹噪声,使IRFPA组件的非均匀性从6.45%降低至2.06%。 朱瑞飞 王超 魏群 贾宏光 周文明关键词:红外焦平面阵列 非均匀性校正 FPGA 滚仰式导引头跟踪回路角增量优化 被引量:5 2014年 提出了一种角增量的生成及优化方法,用于解决滚仰式导引头跟踪回路角增量指令的提取问题。介绍了一种滚仰式导引头结构组成及其工作原理;根据脱靶量信息和探测器焦距给出了滚转和俯仰框架的位置回路角增量;将角增量标定为以两框架零位为起点的绝对角位置指令,其中,俯仰框的角位置指令标定区为[0,π/2],滚转框的角位置指令标定区为[0,2π)。依据减小滚转框角增量的原则,将导引头滚转框的当前框架角在[0,2π)内均分成4个象限,在不同的当前框架角范围内给出了相应的角增量优化策略。最后,设计了角增量优化指令的半实物实验以验证方法的可行性。实验结果表明:文中提出的指令提取和优化方法可以实现对目标的跟踪,跟踪误差为0.149 4°。 吴海龙 贾宏光 魏群 姜湖海 王超 虞林瑶 张天翼 朱瑞飞关键词:脱靶量 基于随机点扩散函数的多帧湍流退化图像自适应复原方法 被引量:7 2015年 针对湍流退化图像随机性的问题,提出了一种基于随机点扩散函数的多帧湍流退化图像自适应复原方法。首先介绍了随机点扩散函数的图像退化模型,并分析了点扩散函数随机性对图像复原造成的影响,建立了基于随机点扩散函数的多帧图像退化模型。在此基础上,建立了基于多帧退化图像的全变分复原模型,利用前向后向算子分裂法对模型进行求解,提高了算法的运算效率。然后,提出了一种新的自适应正则化参数选取方法,该方法利用全变分复原模型的目标函数计算正则化参数,当正则化参数收敛时,复原图像的峰值信噪比达到最大值,因此利用目标函数的相对差值作为自适应算法迭代终止的条件,可以获得最佳复原效果。最后通过实验分析,算法中退化图像的帧数应不大于10帧。实验结果表明:当取10帧退化图像时,AFBS算法运算时间与单帧的FBS算法相当,信噪比增益为1.4 d B。本文算法对图像噪声有明显的抑制作用,对湍流退化图像可以获得较好的复原效果。 朱瑞飞 魏群 王超 贾宏光 吴海龙关键词:图像复原 自适应正则化 湍流退化图像 应用参数化对数模型增强图像细节及对比度 被引量:7 2014年 传统红外图像增强方法由于未考虑人眼视觉特性而存在"超区间值",故极易丢失图像细节。本文结合对数图像处理(LIP)理论,提出了基于参数化对数模型(PLIP)的平台直方图均衡图像增强方法。该方法首先将图像变换为灰度色调函数;然后应用PLIP模型对变换后的图像进行重建,结合平台直方图均衡化来增强图像的对比度和细节信息,并利用图像评价函数(EMEE)与信息熵(En)确定模型的参数值。最后,研制了算法硬件平台,分别用中波和长波红外成像系统对算法进行了实验验证。实验结果显示:该方法对不同场景的图像均可取得很好的增强效果,图像的EMEE值比传统的平台直方图均衡算法提高至少5倍以上,对改善图像质量和视觉效果具有实用价值。 朱瑞飞 贾宏光 王超 魏群 张天翼 虞林瑶关键词:红外图像 图像增强 图像评价 直方图均衡 无热化旋转双光楔共形光学系统设计 被引量:3 2014年 针对共形光学系统中因大倾斜、大偏心带来的像差校正困难以及双框架结构带来的体积大、结构不紧凑的问题,采用了由Wossermann-Wolf方程确定的固定校正透镜与Zernike旋转双光楔相结合的结构,通过两个光楔沿光轴方向相对转动实现对不同关联视场( FOR )像差的校正,使得系统结构更加紧凑,并且更好地校正了共形光学系统的像差。设计了焦距f=90 mm、口径D=48 mm、波长3.7~4.8μm的共形光学系统,关联视场为±42°,瞬时视场角为±2.44°,利用二元衍射元件实现光学被动消热差,结果表明,在-20~60° C内各个视场的光学传递函数在17 lp/mm处大于0.45,成像质量优良。 虞林瑶 魏群 张天翼 姜湖海 贾宏光关键词:折反系统 衍射元件 消热差 采用可变增益观测器的红外导引头导气管扰动补偿 2015年 为了提高红外导引头的跟踪精度,降低导气管对导引头控制系统的影响,提出一种新型可变增益扰动观测器。首先,利用搭建的导引头实验系统研究了导气管干扰的扰动特性。然后,在分析导气管扰动的系统特性基础之上,结合经典扰动观测器理论,设计了新型可变增益扰动观测器,并分析了其鲁棒稳定性。最后,针对某实际红外导引头系统,设计了可变增益扰动观测器,并进行了导气管扰动抑制实验。结果表明:经典扰动观测器无法对导气管的扰动进行有效的抑制,而采用可变增益扰动观测器后,系统速度阶跃响应稳定精度提高71.1%;位置阶跃响应稳定精度提高42.8%。研究表明可变增益扰动观测器可以有效地抑制红外导引头中的导气管扰动。 吴海龙 贾宏光 魏群 姜湖海关键词:红外导引头 扰动观测器 变增益 小型可见光双视场光学系统的研制 被引量:10 2012年 基于光学设计基本理论,设计了一种体积小,跟踪范围可以达到整个前半球的可见光双视场光学系统。系统由前部集束系统,中间光路转折系统及后部成像系统3部分组成。集束系统采用望远镜式结构,用于改变光束的口径;光路转折系统采用库德光路,由4片反射镜组成,用于转折光路及扫描;成像系统由长焦成像系统和短焦成像系统组成,分别形成两个视场的像,用于目标识别与跟踪。光学系统焦距分别为60mm和120mm,设计传递函数在58lp/mm处均大于0.5。加工装调后进行了成像试验验证,结果表明,该系统能够同时完成大视场及小视场的图像获取,在可视范围内成像质量满足系统总体要求。 魏群 艾兴乔 贾宏光关键词:光学设计 中波红外长焦距折反光学系统设计 被引量:17 2015年 针对多模制导中长焦距红外光学系统结构紧凑及宽温度范围热稳定性的要求,设计了一种中波红外折反光学系统。该系统根据其它模式制导的要求,采用固定焦距和口径的主镜,通过二次成像,在保持长焦距的同时减小了透镜的口径,降低了到达中继成像系统主光线的高度,同时也降低了制造成本。设计了波长为3.7—4.8μm、焦距.厂为300mim、F数为2的中波红外成像系统。结果表明,该系统结构紧凑像质优良,各视场光学传递函数均大于0.6,接近衍射极限,并且在-50~70℃可实现光学被动消热差。针对该光学系统进行了公差分析并提出了抑制杂散辐射的方法,该系统满足实际加工和应用需求。 虞林瑶 魏群 张天翼 王超 韩景壮 朱瑞飞 宋宝奇 贾宏光关键词:红外光学系统 折反系统 无热化