摘要：针对反射式成像光谱系统普遍存在多次反射(和衍射)产生杂散光和装调难度大等问题,设计了一种高性能透射式系统,全部使用通用光学组件,简化了系统结构,降低了成本和装调难度,较传统成像光谱仪有更广的适用范围。该设计中全部部件都非定制,可以根据应用场合更换,具有较好的灵活性,采用透射的方式,减少了杂散光的影响。利用ZEMAX软件仿真、优化了搭配两组不同物镜的系统光路,对畸变、MTF、色差等性能进行测试。对比25和50mm物镜的系统性能,发现望远镜头的更换对整个系统成像质量的影响不大。参照设计参数成功搭建出一台成像光谱仪,其中望远物镜采用准对称双高斯结构,有利于控制场曲和畸变;采用透射式平面衍射光栅作为分光器件,制作工艺成熟,无需定制,装调简单。光谱分辨率和畸变测试结果显示该系统拥有良好的畸变控制能力,光谱分辨率达到2nm,满足设计要求,利用标定后的系统测得的氘灯光谱取得了较为理想的结果。

摘要：在分析夜间自然辐射、目标和背景自身的辐射以及反射光谱特性的基础上,结合微光CCD摄像机的光电阴极响应谱线,提出光谱分割的设想,并据此设计单通道双谱微光夜视系统方案.依据光谱匹配及滤光技术的原理,提出光学薄膜设计及制作要求.对实际制作滤光膜的分谱特性进行了实验研究.结果表明:滤光薄膜的分谱效果对于单通道双谱微光系统提高目标识别概率是有效的.

摘要：水下光电成像探测是声纳技术的一种有效补充,然而水下激光成像的后向散射效应严重影响了水下光电成像探测的分辨能力与探测距离。基于激光水下传输的布里渊散射理论,分析了蓝绿激光及其布里渊散射水下传输特性,研究了基于光子晶体滤波器的布里渊散射频移检出技术,设计了同步扫描布里渊散射水下成像装置以及距离选通布里渊散射水下成像装置,以布里渊散射频移的空间分布替代场景反射光强度的空间分布进行水下成像探测,高效抑制水下激光成像后向散射噪声,提高成像探测的作用距离。布里渊散射水下激光成像探测机理的探索将为水下目标光电成像探测技术的发展开辟新的途径。

摘要：基于单通道双谱夜视系统中对图像修复的需要,提出了一种基于水平集的图像修复及消噪技术。在阐述单通道双谱夜视系统工作原理的基础上,结合系统的实时性要求及待修复微光条纹图像的特点,设计了处理速度高的水平集修复算法;考虑微光图像的噪声对修复结果的影响,在修复的同时加入了热传导滤波方法。实验结果表明,该算法能够对微光条纹图像进行实时且有效的修复。

摘要：对比度低是微光图像主要特征之一，对比度扩展是微光图像增强处理的重要技术手段。该文详细叙述了采用灰度变换方法提高对比度的基本原理，在分析不同照度下微光图像直方图分布的基础上，建立了专门的灰度变换函数，并完成了硬件电路的设计与调试，实现微光图像的实时处理。该方法可直接应用于微光电视系统，能够显著地提高微光图像质量。

摘要：为消除水下主动成像背向散射效应的影响,提高水下成像的作用距离,同时扩大成像探测的范围,提高水下目标的探测与识别概率,在研究距离选通水下主动成像探测的基础上,提出了循环步进延时控制距离选通同步脉冲产生机理,使同步选通脉冲循环延迟时间序列与拟探测区域的距离序列相匹配,实现不同距离情况下水体的扫描成像,再通过三维图像生成实现水体的三维成像显示;研究了循环步进延时控制的机理,设计了基于循环步进延时同步控制的距离选通水下微光三维成像装置。实验表明:与常规距离选通成像方式相比,该方法扩大了成像探测的范围,提高了目标的探测与识别概率。

摘要：在分析了微光图像和紫外图像的特征以及双通道彩色夜视系统信息量的基础上,提出了微光图像和紫外图像双通道彩色夜视理论。在设计并试验了灰度调制法、谱域融合法、特有成分融合法的基础上,提出了微光图像和紫外图像假彩色融合的改进算法以及新算法,包括微光图像和紫外图像分段灰度调制法、图像差别提取法、基于物体对夜天光反射特性的成分分离法,以及体现图像传感器光谱响应和视觉自然感受的色空间映射法,取得了较好的效果。

摘要：视频信噪比(SNR)是微光摄像机的一项重要的综合性指标,对它的测试与分析在评价和设计新型微光摄像机方面起着相当重要的作用。该文通过数字存储示波器与微机联合测试视频SNR,从而建立性能完善的微光摄像机信号噪声特性测试系统,并论述了数字存储示波器用于测试视频SNR时外触发电路的设计与制作过程。

摘要：为解决线结构光三维检测目标全表面过程中耗时过长的问题,以适应实际生产线上高精度高速度的需要,设计了一种新型的线结构光快速全表面检测系统。该系统采用分布式多视角方式对飞行目标进行拍摄,将获得的图像序列进行实时拼接,最后提取目标完整的三维信息。实测标准块结果表明:系统实时性好,精度较高,能够满足工业检测要求。

摘要：根据小波变换用于图像消噪的原理,结合微光图像噪声的闪烁颗粒性特点,对小波变换用于微光图像消噪时的小波基及小波分解层次的选取进行了分析,得出采用Haar小波进行一层分解即可满足微光图像消噪要求的结论。为了选取小波消噪的系数阈值,通过对三幅微光图像小波系数的直方图分析,设计了阈值选取算法,并针对微光图像,得出了消噪的经验阈值。经过仿真实验及算法复杂度的时间分析,在实时性和微光图像消噪效果之间取得了平衡。