摘要：拉曼光谱检测广泛应用于毒品、化学品泄漏、食品安全、爆炸物残留等领域,而传统可见光或近红外光的拉曼光谱系统受环境光影响大,通常需在封闭的样品盒或夜间条件下进行拉曼光谱检测;常规的紫外拉曼光谱检测则多以微距为主,难以在自然光条件下适应样品的遥测要求。面对自然光环境下特殊的拉曼光谱遥测需求,设计搭建了一套紫外拉曼光谱遥测实验系统,由266 nm激光光源、前置光学系统、信号接收系统和信号处理系统组成,采用发射光路与收集光路同轴半共用的光学系统设计,保证了系统对焦的灵活性,可对远距离物质快速对准聚焦并进行检测;前置光学系统与信号接收系统使用中继透镜、光纤、日盲紫外光谱仪耦合的方式传输与检测了拉曼光谱,保证了系统整体的灵活性。采用迭代差分自回归估计的拉曼光谱降噪算法IDAR对检测的拉曼光谱进行降噪,提升了对样本弱拉曼特征峰的分辨能力。通过在200~1500 mm距离、每隔100 mm设置检测点,对特氟龙(teflon)、碳酸氢钠(sodium bicarbonate)、葡萄糖酸钙(calcium gluconate)、罗红霉素(roxithromycin)以及布洛芬(ibuprofen)等五种典型物质进行了重复多组不同积分时间、不同距离的拉曼光谱遥测实验,并与15 mm微距紫外拉曼光谱检测系统的测试结果进行了对比,实验结果表明:遥测系统可对距离1500 mm处的特氟龙进行有效检测,对碳酸氢钠、布洛芬、葡萄糖酸钙以及罗红霉素等四种样本的遥测距离达到600 mm,证明日盲紫外拉曼光谱遥测实验系统具有自然环境光下较好的遥测能力,遥测距离可满足部分现场安全检测、毒品检测、爆炸物残留检测以及食品安全检测等应用场景要求。

摘要：超光谱光电侦察是光学探测经历了单波长、多波段之后发展起来的一个新的阶段,是基于方位和光谱三维信息的新型光电探测技术。在分析景物的光谱-空间特征的基础上,设计了UV/VIS/NIR宽波段范围的超光谱侦察传感器,并进行了成像探测实验,获得了典型场景和目标的光谱序列图像。对其进行了分析,验证了一种自动目标探测/识别的新方法。

摘要：针对目前低成本、小型化、长焦距非制冷热成像系统要求光学系统具有成像质量高、相对孔径大、结构尺寸小、温度适应性广的特点，在对多种实现超紧凑型光学系统结构的分析比较基础上，选用折反式结构，设计了一种大相对孔径超紧凑型红外光学系统。该光学系统的相对孔径达到了1／0．89，远射比达到了0．67。结合该光学系统的结构特点，仅使用Ge材料即实现了～40℃～60℃温度范围内的被动无热化设计。采用杂散光分析软件对系统进行了杂散光分析，提出了合理的杂散光抑制措施。设计分析结果表明：该光学系统在工作温度范围内像质优良（其在不同环境温度下的调制传递函数均接近衍射限）、体积结构紧凑，杂散光可控，可满足小型化、长焦距非制冷热成像系统的使用需求。

摘要：根据线性滤波理论，讨论了热成像系统性能分析中的参量归一化空间，分析了软件设计和使用时易出现的错误，提出了适合的处理方法，对于避免使用上的人为失误有积极意义。

摘要：F数是遥感CCD摄像机设计的关键参数 ,与其它重要参数关联度非常大 ,对摄像机的成像质量也有很大的影响。通过对动态范围、信噪比、传递函数、图像质量因子和焦深等参数在不同F数时结果的比较 ,说明F数的取值不是单调的 ,而是一个折中的过程。

摘要：针对人类视觉和颜色分类检测问题,提出一种映射色差的颜色距离度量新定义.该映射色差满足距离度量的3个公理条件,并且以两幅图像均值向量之间的L2距离为下界;以映射色差为基础设计了一种表面颜色分类检测新方法,在CIE 1976L*a*b*空间用距离加权重心切分提取主色调,并以上述映射色差距离设计最小距离分类器实现表面检测.实验中对人民币和瓷砖产品表面质量进行自动检测,其检测结果和人的视觉感知特性取得了良好的一致性.该检测方法已应用于人民币印刷质量表面检测系统中.

摘要：基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法是一种快速有效地将自然光参考图像的色调"着色"到多波段融合图像的方法。颜色查找空间针对不同环境和场景的人眼观察任务,寻求参考图像与多波段融合图像的像素点灰度坐标索引与颜色值的最佳匹配关系,为融合图像提供类似于自然光参考图像并适合于解读场景的色彩,缩短处理时间,应用前景广泛。针对颜色查找表的实时视频帧处理任务,需要特定的硬件和软件设计,满足对于算法环境适应性和实时处理效果的需求。选用了TI公司的32位定点处理器TMS320DM642采集PAL制模拟视频,实时彩色融合,在标准显示器上输出PAL制彩色融合视频。文中介绍了基于颜色查找空间的自然感彩色融合算法的处理流程,DSP实时处理的硬件和软件设计,实现二维颜色查找表实时处理采用的优化方法,以及在未来适于颜色查找表算法的硬件、系统和应用推广。

摘要：描述了图谱合一的新型三维超光谱侦察技术,并基于凹面光栅和背照减薄CCD技术,构建了一种UV/VIS/NIR宽波段超光谱系统.在对视场、弥散斑、探测器像素间隔、F数等几何光学参数以及光谱带宽、工作波段、光谱分辨力等物理参数多重权衡设计的基础上,完成了对给定系统的光学参数设计.对建立的系统进行了测试和应用,实验评价获得了分辨力测试图像的空间弥散斑小于2个像素,对隐蔽物体的探测具有明显效能,为战场侦察和反伪装识别提供了技术途径.

摘要：根据眼脑视觉理论，研究了热成像系统角放大率．结果表明：热成像系统存在最佳角放大率．给出了最佳放大率的确定方法；讨论了电视型热成像系统的最佳观察距离．所得结果可用于热成像系统性能分析和系统总体设计以及夜视系统的人机工程设计等．

摘要：为了实现对动态目标场景的偏振成像,设计了双分离渥拉斯顿棱镜同时偏振成像系统。该系统将分振幅与分孔径相结合,在两个探测器上同时获得四幅偏振分量图像,实现动态场景的偏振成像。在简述系统设计原理的基础上,重点介绍系统光学系统、核心器件以及系统光机结构的设计,并分析系统的偏振成像实验。实验结果表明:系统偏振分光性能较好,四幅8 bit偏振消光图像的残留灰度均在15以下;外触发信号同步控制透射和反射光路,系统最高帧频可达90 Hz,在帧频为25 Hz时同步采集了动态场景的偏振图像,并分析了场景的偏振度和偏振方位角信息,实现了动态场景的偏振成像;系统能够对最近成像距离以外的任意距离的目标清晰成像,系统分辨率达到76.9 cyc/mrad。