空间红外相机高精度低温光学扫描技术研究
浅析我国红外传感器的发展与应用论文
浅析我国红外传感器的发展与应用学院：信息科学与工程学院专业：物联网工程班级： 15xx班学号：**********xx姓名：gllh摘要：红外传感器是一种能感应红外电磁波信号并将其转换为电学输出信号的传感器，由红外传感器组成的红外焦平面阵列（IRFPA）是红外热成像技术的核心器件。
[5]随着红外传感器技术不断发展，我国在对红外传感器的利用方向也有着不断的进步，红外传感器由于诸多特点在军用和民用领域都取得了广泛的应用，尤其是红外探测、红外成像、红外制导等方面，但还是与世界水平有所差距，本文简述国内外红外传感器的应用，围绕红外传感器测量的意义、目前红外传感器测量的原理、红外传感测量的现状、不同红外传感器的对比和结论展开讨论。
关键字：红外传感器、应用、原理、对比、现状目录：一．摘要 (2)二．目录 (3)三．红外传感器测量的意义 (4)四．目前红外传感器种类及测量方法 (4)1．被动红外传感器 (4)2．红外点传感器 (4)3．不分光红外传感器 (4)五．红外传感器应用现状 (5)1．热成像相机 (5)2．红外制导 (6)3．红外运动探测 (7)六．红外传感器原理与方法对比 (8)七．结论 (12)八．参考文献 (14)一．红外传感器测量的意义利用红外传感器进行测量时具有测量速度快、灵敏高的特点，红外传感器可以不直接接触被测物体而进行测量工作，对于无接触温度测量，无损探伤以及分析气体成分等方面的检测工作而言，其常需要用红外线传感器来进行操作，比如测量体温、测量物体运动等，任何自身具有一定的温度的物质都能辐射红外线，因此利用红外线的反射与折射等物理性能即可进行测量工作。
红外传感技术是近几十年来新兴的一门技术,经过多年的研究发展,它己在科技、军事、生产、生活等各个方面得到广泛的应用。
其应用主体现在以下方面:(1)红外福射计:用于福射和光谱福射测量;(2)査找与跟踪系统:运用红外原理查找和跟踪目标物,并确定其空间位置并对其动作进行跟踪;(3)热成像系统:呈现所有的分布图像;(4)红外测距系统:实现物体间距离的测量;(5)通讯系统:建立无线通信方式;(6)混合系统:以上各类系统中的两个以上的组合。
红外相机在空间目标跟踪中的应用研究
红外相机在空间目标跟踪中的应用研究红外相机是一种应用非常广泛的热成像仪器，它能够将处于不同温度的物体产生的热辐射转化为可见图像，因此在夜间或低光条件下能够更容易地探测、跟踪物体。
在空间目标跟踪中，红外相机的应用具有重要的意义。
本篇文章将探讨这个话题，并介绍红外相机在空间目标跟踪中的应用研究。
一、引言随着卫星和空间探测器的不断更新升级，如何追踪它们的位置和方向，以便进行调整和监测，是目前亟需解决的问题。
传统的监测方式主要是依靠光学望远镜，但是在夜间或低光条件下，它的效果并不是很好。
于是，人们开始使用红外相机进行空间目标跟踪，其可靠性和精度均有显著提高。
二、红外相机的基本原理红外相机是基于红外辐射原理工作的，目前常用的红外相机包括热电偶红外相机、有机半导体红外相机、探测器阵列红外相机等。
这些相机都能够将物体产生的红外辐射转换为可见图像，因此适用于在夜间或低光条件下进行探测和跟踪。
三、红外相机在空间目标跟踪中的应用由于空间目标经常处于夜间或低光条件下，因此使用传统光学望远镜很难实现对其的跟踪。
而红外相机却能够很好地克服这个问题。
它能够探测到物体产生的红外辐射，将其转化为可见图像，使得目标的位置和方向更加清晰可见。
除此之外，红外相机还具有其他多种应用。
例如，在夜间对地勘测以及隐形目标探测中，红外相机也具有重要的应用价值。
其中，对地勘测主要是利用红外相机探测地表的温度差异，来寻找可能存在的诸如地下宝藏、人员等目标。
而对于隐形目标探测，则是通过红外相机对隐藏在周边环境中的物体进行探测和跟踪，以便达到保护国家安全的目的。
四、红外相机在空间目标跟踪中的优势与传统的跟踪方式相比，红外相机在空间目标跟踪中的优势显而易见。
首先，它能够探测到物体产生的红外辐射，无论是在白天还是在夜间，都能够实现对目标的跟踪。
另外，对于一些低温物体，红外相机的探测效果更加突出。
此外，由于红外相机的成像速度非常快，因此能够实现对快速移动的目标进行实时跟踪。
红外技术的发展与应用
——红外技术的发展与应用吕立波红外科学技术是研究红外辐射的产生、传输、转换探测及应用的一种高新技术。
军事应用是推动红外技术发展的主要动力。
在历次战争中，红外技术曾显示出巨大的威力，它已成为现代军事装备的重要组成部分。
红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等，在现代战争和未来战争中都是必不可少的战术和战略手段。
另一方面，由于红外技术的独特功能，近年来，军用红外技术已逐步实现了向民用部门的转化。
红外成像、红外测温、红外测湿、红外检测、红外报警、红外侦查、红外理疗、红外遥感、红外防伪、红外夜视、红外加热等已是各行各业争相选用的先进技术，红外技术在民用部门中发挥着日益重要的作用。
红外线的发现和本质1672年，人们发现太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成，同时，牛顿做出了单色光在性质上比白色光更简单的著名结论。
使用分光棱镜就把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光。
1800年，英国物理学家F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。
他在研究各种色光的热量时，有意地把暗室的唯一的窗户用暗板堵住，并在板上开了一个矩形孔，孔内装一个分光棱镜。
当太阳光通过棱镜时，便被分解为彩色光带，并用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。
为了与环境温度进行比较，赫胥尔用在彩色光带附近放几支作为比较用的温度计来测定周围环境温度。
试验中，他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度计，比室内其他温度的指示数值高。
经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。
于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。
红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃，对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新的广阔道路。
红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，红外线的波长在0.76~100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
基于光学技术的高精度物体三维重建技术研究
基于光学技术的高精度物体三维重建技术研究近年来，光学技术在三维重建领域中发挥了越来越重要的作用。
光学技术将物体的表面形态以数学模型的形式储存起来，提供了实现高精度三维重建目标的可能性。
相比于传统的三维重建技术，基于光学技术的三维重建技术更加高效、准确、便捷，被广泛应用于机器人控制、医学图像处理、工业检测、文化古迹保护等领域。
一、基于光学技术的三维重建技术的原理与特点基于光学技术的三维重建技术，通常采用激光或红外线的光源，以及由红外线相机、激光传感器、相机等设备组成的三维测量系统。
光学快速扫描技术的优点在于，不仅可以直接获取物体表面的三维坐标信息，而且可以双向扫描，即可以获取物体的表面形态，又能够捕捉物体内部的空间信息。
光学技术的特点在于，具有极高的空间分辨率和准确度，能够快速捕捉到物体表面形态的细节信息，并将其以数学模型的形式储存起来。
二、基于光学技术的三维重建技术在机器人控制中的应用机器人控制是基于光学技术的三维重建技术的一个重要应用方向。
机器人能够实现大量重复性任务的执行，而基于光学技术的三维重建技术则可以提高机器人的准确度和效率。
在机器人控制中，光学技术可以通过测量操作转换成机器人控制命令的输入，从而实现更加精准的、可控制的机器人操作。
此外，光学技术可以根据环境变化实时调整机器人的运动轨迹，让机器人更加智能化、自适应性更强。
三、基于光学技术的三维重建技术在医学图像处理中的应用在医学图像处理领域，基于光学技术的三维重建技术也得到了广泛应用。
在医学影像学中，三维重建技术可以帮助医生更加直观地理解病变部位的形态和结构。
基于光学技术的三维重建技术使得医生可以通过更可靠的图像信息进行操作，提高了手术的效果和成功率。
此外，基于光学技术的三维重建技术还可以实现对身体内部的结构进行非侵入式的三维观测，有助于医生对疾病的提前预判和诊断，对临床工作具有非常重要的意义。
四、基于光学技术的三维重建技术在工业检测中的应用在工业生产中，基于光学技术的三维重建技术也得到了广泛的应用。
压电双晶片扫描器的低温迟滞蠕变特性
第 ５ 期
光 学 精 密 工 程
Ｏｐｔｃ ｎｄ Ｐｒ ｃｓｏ Ｅｎ ｎｅ ｒｎｇ ｉｓ ａ ｅ ｉｉｎ ｇｉ ｅ ｉ
Ｖｏ ＿ Ｏ Ｎｏ ５ ｌ２ ．
Ｍ ａ ２Ｏ１ ｙ． ２
２ｌ Ｏ ２年 ５月
文章编号
１ ０ — ２ Ｘ（ ０ ２ ０ — ０ ４０ ０ ４９ ４ ２ １ ） ５ １ ６ — ５
在 常温 和低 温 下 ， 所 研 制 的 压 电 双 晶 片 扫 描器 的迟 滞 和蠕 变 特 性 进 行 实 验 研 究 和 特 性 对 比 。结果 显示 ： 管 压 电 双 晶 对 尽
片 扫 描 器 的迟 滞 量 和 蠕 变 量 均 有 大 幅 度 下 降 ， 由 于 总行 程 的下 降 幅度 更 大 ， 得 迟 滞 度 和蠕 变 系 数 有 较 大 上 升 ；２ 但 使 １ ｏＫ 下 的 迟 滞 度 约 为 ３０Ｋ 下 的 ２ ，２ 下 的 蠕变 系数 比 ３ ０Ｋ 下 的 上 升 了一 个 数 量级 。低 温 下 压 电双 晶片 扫 描 器 的迟 ０ 倍 １ ０Ｋ ０ 滞 和蠕 变 特 性 相 比常 温 下 更 加 严 重 ， 给其 在低 温下 的高 精 度 应 用 带 来 了更 大 的 影 响 。 这
பைடு நூலகம்
＊Ｃ０ ７ ｓ ０ ｒＰ
ｇａ ｔ ｏ ｕ ｈ ｒ，Ｅ ｍａ ｌ ｆ ｙ ａ ｈ ｒ ＠ ｈ ｔ ｉ ． ｏ － ｉ ： ｌ ｆｅ ｔ ｅ ｘ ｏｍａ ｌ ｃ ｍ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈｅｃ ｙ ｇ ｎｉ ｓ ｅ ｅ ｉ ｎ ｒ ｅ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓｏ ｉｚ ｅ ｅ ｔ ｉ ｉ ｒ ｏ ｅ ｃ ｈｙ ｔ ｒ ｓ ｓａ ｄ ｃ ｅ ｐ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｐ ｅ ｏ ｌ ｃ ｒｃｂ ｍｏｒ ｈ ｓ ａ ｎｅ ｓｆ ｒ — ｐ ｃ ｎ ｒ ｏｒｃ ｙｏ
空间目标低光照影像三维重建关键技术研究
空间目标低光照影像三维重建关键技术研究空间目标低光照影像三维重建关键技术研究随着科技的发展，空间目标低光照影像三维重建成为了航天领域的重要研究课题。
低光照条件下获取三维信息是一项具有挑战性的任务，因此需要开发出高效、准确的重建技术，以满足空间目标的实际需求。
首先，空间目标低光照影像三维重建的关键在于图像增强。
由于低光照条件下，图像中的目标物体往往难以清晰地呈现出来，因此需要采用图像增强技术来提高图像的可见度。
常见的图像增强方法包括直方图均衡化、对比度增强以及去噪等。
这些方法通过增强图像中的亮度和对比度等信息，使得目标物体在图像中更加清晰可见。
其次，空间目标低光照影像三维重建需要进行图像匹配。
图像匹配是根据不同视角下的图像信息来恢复空间目标的三维形状的过程。
在低光照条件下，图像中的目标物体往往难以提供足够的纹理信息，因此传统的特征点匹配方法很难实现准确的匹配。
为此，研究人员提出了基于深度学习的图像匹配方法，通过利用卷积神经网络等技术对图像进行特征提取和匹配，提高了匹配的准确性和稳定性。
最后，空间目标低光照影像三维重建还需要进行三维重建与纹理映射。
三维重建是指根据匹配到的图像信息恢复出目标物体的三维形状。
在低光照条件下，由于图像的信息缺失，重建结果常常存在噪声和失真的问题。
为了解决这些问题，研究人员提出了利用纹理映射技术进行重建的方法。
纹理映射通过将高质量图像的纹理信息映射到重建出的三维模型上，从而使得重建结果更加真实和细致。
综上所述，空间目标低光照影像三维重建是一项具有挑战性的任务，需要进行图像增强、图像匹配和三维重建与纹理映射等关键技术的研究。
这些技术的不断发展将带来空间目标三维重建的准确性和可靠性的提高，为航天领域的科研和实践提供重要的支持。
未来，随着技术的进一步突破，相信空间目标低光照影像三维重建将在更多领域发挥重要作用综上所述，空间目标低光照影像三维重建是一项具有挑战性的任务，需要通过图像增强、图像匹配和三维重建与纹理映射等关键技术的研究来提高准确性和可靠性。
加拿大国家光学研究所利用微扫描机理提高红外监视图像分辨率
阻 止 来 自场 景 的光 线 直 接 进 入 到 探 测 器 的挡 板 ， 图 ３示 出 了加 拿 大 魁 北 克 市 的一 幅 全 景 图，
２ ０ ４ ８ Ｘ １ ５ ３ ６ 像 素 的图像。虽 然光 学调 制传 递 函数 因此 光 线 不 会 首 先 进 入 光 路 。 （ ＭＴ Ｆ ） —— 衡量 系统分辨能力 的尺度 —— 不 变， 但 是 由于 采样 频率 高 了，其 有 效分 辨 率 就增 加 这 是 用该折 反 射光 学系 统在 １ ． ５ ｋ ｍ 距 离处拍 摄 了。此外，采用 半个像元偏 移 的微 扫描还 可 以减 的。图 ４ 为采用微 扫描 和不采 用微 扫描 产 生 的图 少混 淆现象 （ 不 同空间频率 的信 号互相 间变得 不 ３的细 节。尽 管在 ７— １ ４ ｍ 波长 范 围 内的有 效
效 Ｆ ／ ＃为 Ｆ ／ ０ ． ７ ５。这 样 就 必 须 对 系 统 的 快 速 光 兼 容，从 而可 以进 一步增加 监视距 离。 具 进 行 精 心 校 直 。表 １列 出 了一 些 性 能 指 标 。这
些光具 非常紧凑， 但依 然有足够 的空 间可用来插 入供校 正用 的快 门。对于 光 学设计 来说，既具 有 足够 的 空 间可 插入 快 门又 能 获得优 良的光 学性 能是 一个挑 战， 就像减 少快 门的有 效厚度 一样 。
外相机 的像元 一般都 比较大，而其像 元尺 寸与波 反射 的） 。它 由一 台装有 两个 非球 面反射镜 和 一 长 之 比则 比较小 （ 与 可见 光相 机 的情况相 比） 。 个 场透镜 的望 远镜 构成 ，对于 ７—１ ４ ｍ 波段 ， 这 就 意味 着像 元 尺 寸 的增加 常常 会 受到 标 准相 其校正后 的焦距 为 ５ ０ ｍｍ （ 见 图２ ） 。它原 先是针 机小 比例 设计 的限制， 这 样就会 影响所产 生 图像 对 一种 Ｕ Ｌ Ｉ Ｓ ０ ４ １ ７ １型微 测辐射 热计探 测 器 （ 可将 的分 辨率。为 了解 决这个 问题，人们采用 了微 扫 红外辐射 转换 成 可见光 图像） 设计 的。该 探测器 描 方法，即对 同一 目标拍摄 多幅样 品图像 ，其 中 有 ６ ４ ０ ￣ ４ ８ ０个 像 元，像元 间距 为 ２ ５ Ｉ ｎ（ 像元与 每一幅 图像 沿一规定 轴线 略微移 动 一些位置 ， 从 像 元 之 间 的距 离）。 以后 ，研 究 人 员 又 把 它 同具 而在最后 的 图像 中获得 较 多的像素 数。 在 ｘ和 Ｙ 有 １ ０ ２ ４ ｘ ７ ６ ８个 像 元 、像 元 间 距 为 １ ７ ｍ 的 ＵＬ Ｉ Ｓ 方 向上， 探 测器 的视 线被移 动 了一个 像元 的半个 ０ ５ ２ ５ ０ １ 型 探 测 器 结合 在 了 一起 。在 与 Ｕ Ｌ Ｉ Ｓ ０ ５ ２ ５ ０ １
基于深度学习的红外图像目标检测技术研究
基于深度学习的红外图像目标检测技术研究摘要：红外图像目标检测技术在军事、安防、气象等领域具有重要应用价值。
然而，红外图像的低对比度、噪声干扰等特点给目标检测带来了挑战。
本文针对这一问题，提出了基于深度学习的红外图像目标检测技术，并通过实验验证了其有效性。
首先，本文介绍了红外图像目标检测的背景和相关研究。
接着，详细介绍了深度学习在目标检测中的应用原理。
然后，通过对比实验结果，证明了深度学习在红外图像目标检测中的优越性。
最后，对未来的研究方向进行了展望。
关键词：红外图像、目标检测、深度学习、对比实验、研究方向。
1. 引言红外图像技术已经广泛应用于军事、安防、气象预测等领域。
而红外图像目标检测技术则是其中一个重要的研究方向。
目标检测技术的目标是从图像中准确地识别和定位出目标物体。
然而，红外图像由于其低对比度、噪声干扰等特点，使得目标检测变得更加困难。
因此，如何提高红外图像目标检测的准确性和鲁棒性成为了一个热门的研究课题。
2. 目标检测的背景和相关研究红外图像目标检测的主要挑战包括低对比度、目标尺寸和姿态变化、噪声干扰等。
传统的红外图像目标检测方法包括基于特征提取的方法和基于模型的方法。
然而，传统方法在复杂背景和目标变化较大的情况下效果不佳。
近年来，深度学习的快速发展促进了目标检测技术的进步。
深度学习通过端到端的训练方式，可以自动地从大量的数据中学习到图像的特征表达，进而实现目标检测。
深度学习方法通常包括卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）等。
3. 基于深度学习的红外图像目标检测技术本文提出了一种基于深度学习的红外图像目标检测技术，并通过实验验证了其有效性。
该方法主要包括以下几个步骤：3.1 数据预处理由于红外图像的低对比度和噪声干扰，需要对图像进行预处理，以提高检测的准确性。
常用的预处理方法包括图像增强、噪声去除和对比度增强等。
3.2 网络设计本文采用了一种基于深度学习的目标检测网络，该网络结构包括多个卷积层、池化层和全连接层。
新型光学传感器技术在无人驾驶中的应用研究
新型光学传感器技术在无人驾驶中的应用研究一、绪论自动驾驶技术近年来飞速发展，然而，自动驾驶技术需要更先进的传感器技术来实现信息采集和决策的准确性和安全性。
其中，光学传感器技术是应用最广泛的一种传感器技术之一。
本文将介绍新型光学传感器技术在无人驾驶中的应用研究。
二、光学传感器技术光学传感器技术指的是利用光散射、吸收等原理，对物体位置、移动状态和变化进行监测与探测的技术。
目前应用最多的光学传感器是激光雷达、相机、以及红外传感器。
1. 激光雷达激光雷达是一种利用激光束扫描物体表面并以此得出三维空间数据的传感器。
激光雷达可以快速地获取周围环境的三维点云数据，并以此构建高精度的地图。
激光雷达在自动驾驶领域已经被广泛应用，它可以探测道路、建筑、障碍物等环境信息。
2. 相机相机作为另一种常用的光学传感器，可以对车辆周围的路况、标志、交通信号灯等进行采集。
相机可以采集的信息更加直观，比如路面颜色、标志等。
相机还可以进行图像处理，帮助车辆进行道路识别和驾驶决策。
3. 红外传感器红外传感器是利用物体辐射出的红外线进行探测的一种传感器。
相较于激光雷达和相机，红外传感器更加适合进行夜间驾驶。
同时，红外传感器也可以通过太阳镜、雾霾等天气因素，对道路前方的环境进行障碍物检测。
三、新型光学传感器技术尽管光学传感器技术已经广泛应用于自动驾驶领域，但是现在科技界正在不断研究新型的光学传感器技术。
下面我们将介绍几种新型的光学传感器技术。
1. MEMS传感器MEMS传感器是微机电系统（MEMS）的一种。
这种技术可以将传感器尺寸缩小到微米级别，从而可以在较小的体积内集成多种传感器。
在自动驾驶领域，MEMS传感器可以为汽车提供更加详细的环境信息。
2. 多光谱成像多光谱成像指的是将多种不同波长的光同时投射到物体上，通过光波与物体互动产生的光信号差异来探测不同的物质或环境。
多光谱成像可以有效地进行地表覆盖和植被分类，帮助车辆更好地在不同环境下进行行驶。
红外探测器成像实验研究
行探测器对 目标成像 ，ｆ 时刻第 四行探 测器埘 日标成像 ，四 行探测器 的成像 结 果相加 （ 分） 到 ＴＤ 探测器 的最 后输 积 得 Ｉ
出 。因 此 Ｔ 探测 器 有 更 高 的 灵 敏度 和 更 低 的 噪声 。 ＤＩ
为保证 Ｔ 各行探测器准确重复对 目标成像 ， ＤＩ 须满足下
１ 实 验 系统 组 成
成像系统主要包含五个子 系统 ： 学系统 ，结构支 撑与 光 固定 ， 探测器 和探测器 电子线 路 ，图像采集 部分 ，图像处 理
部 分 。其 中 光 学 系 统 焦 距 为 ５ ｌ 相 对 孔 径 １ ２ Ｏｎｍ， ／ ，光 谱 响 应 范 刚 ３ ５ ｍ； 构 支 撑 与 固 定 系 统 负 责 红 外 镜 头 、 测 ～ 结 探 器 、电子 线 路 板 的 固定 等 ， 中 红 外 镜 头 焦 距 可 调 ；探 测 器 其 和探 测 器 电 子线 路 驱 动 探 测 器 按 照 一定 的 时 序 工 作 ， 中 探 其 测 器 行 转 移 频 率 软 件 可 调 ， 最 大 不 超 过 １０ｋ ，探 测 器 但 ０ Ｈｚ
ｎｉ
… …
机建立起转台转 速与 红外探 测器 行转 移频 率之 间的 固定 关 系 。 测速 机输 出包 含随机 噪声 ，导致景物 在像 面上移动的 但 速度与探测器行转移频率不匹配 ，降低 了成像 分辨率 。因此 需要选择 一种合适 的去噪方法对 测速机输 出进行滤波 ，然后 由滤波后的信号解算出 Ｔ Ｉ Ｄ 探测器行转移频率 。
红 外探 测 器成 像 实验 研 究
王德 江 ，张 涛
１ ０ ３ ３０３
１ ．中 国科 学 院 长 春 光 学 精 密 机 械 与 物 理 研 究 所 ，上林 长春 ＿ ２ ．中 国科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １０ ４ 北 ００９
高精度空间相机像移补偿机构设计与试验
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｂ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｍａ ｅ ｍｏ ｉｎ ｔ ｇ ｕ ｌ ｙ ｏ ａ ｅｃ ｒ ｅ ａａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｅｒ ｓ ｌ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒ ｏ ａ ａ ｅｔ ｆ ｃ ｇ ｔ ｉ ｔ ｈ ｏ ｉ ｏ ｏ ｍａ ｅｑ ａ ｉ ｆｓ ｃ ａＤ ｒ ｎ ｔ ｐ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｏ ｕ ｉ ｆ ｈ ｈ ｏ ｔ ｃ ｍｅ ａ ｈ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｍｅ ｏ ｆ ｍ ａ ｅｍｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｃ ａ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ Ｂｕ ｅｔａ ｉ ｏ ａｙ ｉ ａ ｅｍｏ ｉ ｎ ｃ ｍ－ ａ ｒ ，ｔ ｅｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｔ ｄ ｏ ｉ ｇ ｔ ｏｓ ａ ｅ ｃ ｍｅ ａ ｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ． ｔ ｈ ｄｔ ｎ ｒ ｇ ｔ ｏ ｏ ｈ ｏ ｓ ｔ ｒ ｉ ｍ ｏ
第３ 卷第２ ４ 期 ２ １ 年６ ０ １ 月
长春理工大学学报 （ 自然 科学版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈｎ ｃ ｎＵｎｖｒｉ ｆ ｃｅｃ ｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｔｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ） ｏ ｒａｏ Ｃ ａｇ ｈ ｉ ｓｙｏ Ｓ ｉ ｅａ ｅｈ ｏｏ （ ａｕａ ｉ ｅＥ ｉｏ ｎ ｅ ｔ ｎ ｎ ｇ Ｓ ｎ ｉ
通过像移补偿技术来实现。一般情况下 ， 像移会在 两个正交方 向上产生分量 ，一个是飞行器飞行方 向 上产生的前 向像移分量 ，另一个是在飞行器飞行 的 垂 直方 向上 产生 的横 向像 移分量 ，即 由偏 流角 产生 的像移分量 。进行像移补偿时 ，首先通过调整偏流
空间相机高精度反射镜设计与环境适应性分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｓｐａｃｅ ｃａｍｅｒａ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉ１ｉｔｙ ｆｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉＳ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｗｏ ｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ （ｔｈｅ ＲＭＳ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎｃｈ ｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉＳ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １／８０ ） ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｆｔｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉＳ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｖａｒｉＯＵＳ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｗｏ ｈｉｇｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｄａｐｔａｂｉ１ｉｔｙ ａｒｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｕｂｂｅｒ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｏｒｃｅｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｍｐａｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｒｅｆｌｅｃｔｓ ａｌ卜 ｓｉｄｅｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ— ｒｅｌｉａｂｉ１ｉｔｙ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐｌａｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｇｏｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ＲＭ８ ｉ Ｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １／８０ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｌｒｅａｄｙ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ １ｅｖｅｌ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ—ｓｍａｌｌ ｃａｌｉｂｅｒ． ＴｈｉＳ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ａｎｄ ｉＳ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｐｒｏｍｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃａｍｅｒａ ｉｎ ｓｐａｃｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌ ｉｔｙ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｈ ｔｉｏｎ： ｓｐａｃｅ ｃａｍｅｒａ： ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ
红外航空相机技术研究
红外航空相机技术研究王岳;李双喜;王磊【摘要】红外航空相机是获取陆地及海面目标特征信息的重要技术手段之一.文章介绍了国外典型红外航空相机的技术指标,概括了红外航空相机发展现状,总结了其特点与优势,并对红外航空相机的基本工作原理、关键技术及系统主要评价指标进行了分析,最后展望了其未来的发展趋势.%Infrared aerial camera is an important technology for acquiring target feature information of land and sea. The technical indexes of foreign typical infrared aerial cameras were introduced in details. The present develop-ment status of infrared aerial camera was briefly summarized, and its characteristics and advantages were de-scribed. Basic working principle, key technologies and main evaluating index of infrared aerial camera were ana-lyzed. In the end,the future developments were prospected.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2017(047)012【总页数】5页(P1468-1472)【关键词】红外航空相机;发展现状;关键技术【作者】王岳;李双喜;王磊【作者单位】安徽科技学院电气与电子工程学院,安徽蚌埠233100;安徽科技学院电气与电子工程学院,安徽蚌埠233100;安徽科技学院电气与电子工程学院,安徽蚌埠233100【正文语种】中文【中图分类】TN215航空相机是获取陆地及海面目标信息的重要技术手段之一,它既可以克服路基、海基成像设备受地球曲率和地形障碍的视线限制,又可以弥补卫星成像装备在细节和时效性的不足,因此被广泛用于航空测量以及遥感等军事和民用领域。
红外遥感技术及其应用
热红外遥感技术及其应用摘要：热红外遥感对研究全球能量变换和可持续发展具有重要的意义，尤其在生态学领域，态学领域，借助地面实测数据和遥感数据，借助地面实测数据和遥感数据，借助地面实测数据和遥感数据，通过红外波段的解析、通过红外波段的解析、通过红外波段的解析、反演可以进行反演可以进行各种问题的定量化。
遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。
遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕，了人类从外层空间观测地球的序幕，为人类认识国土、为人类认识国土、为人类认识国土、开发资源、开发资源、开发资源、监测环境、监测环境、监测环境、研研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。
究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。
关键词：关键词： 红外遥感技术红外遥感技术 水质监测水质监测水质监测 土壤水分遥感土壤水分遥感土壤水分遥感 遥感考古遥感考古遥感考古 赤潮遥感预报赤潮遥感预报赤潮遥感预报 引言红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。
探测波段一般在0.760.76——————10001000微米之间，是应用红外遥感器探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。
因为红外遥感在电磁波谱红外谱段进行，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。
又由于红外线波长较长，大气中穿透力强，红外摄影时不受烟雾影响，透过很厚的大气层仍能拍摄到地面清晰的像片。
用于红外遥感的传感器有黑白红外摄影、彩色红外摄影、红外扫描仪和红外辐射计。
红外扫描仪和红外辐射计。
红外遥感技术（thermal infrared remote sensing ）利用电磁波谱中8～14μm 热红外波段本身和在大气中传输的物理特性的遥感技术统称。
所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量。
常温的地表物体发射的红外能量主要在大于3μm 的中远红外区，是热辐射。
航空红外相机的装调
航空红外相机的装调宋俊儒;邢辉;穆生博;焦文春;何徐华【摘要】分析了航空红外相机的结构特点,论证了装调该类相机的关键技术.提出一种针对单相机镜头的装调和验证方法.该方法基于经纬仪测试探测器的线阵方向和视轴方向对相机进行粗调,结合质心亚像元定位算法对相机进行精调.提出了基于大口径平行光管和高精度可控转台覆盖所有镜头完成一次性装调的方案,解决了多个视轴相机组视轴高精度一致性装调的问题.实验表明:提出的方法满足航空红外相机的高精度、小公差的装调要求.单相机视轴与光轴夹角、多角度各组相机之间的视轴夹角的实际装调精度达到0.052 pixel,比常规方法单像元的装调精度提高近20倍.提出的方法为航空红外相机的高精度装调提供了一种精确可行的途径,并可应用于结构类似的航天遥感器的装调.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2015(023)008【总页数】9页(P2125-2133)【关键词】航空红外相机;扫描镜;单镜头装调;质心亚像元定位;分组装调【作者】宋俊儒;邢辉;穆生博;焦文春;何徐华【作者单位】北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京100094;北京空间机电研究所,北京100094【正文语种】中文【中图分类】V447.31 引言红外扫描相机是一种空间对地观测遥感器，具有帧频低、成像对应视场范围大的特点，多用于地表生态环境监测、资源调查、灾害监控等。
红外扫描相机为一维探测系统，它将垂直于飞行方向的物体一次性成像在线阵CCD上，随扫描镜的扫描得到一幅全探测视场图像。
扫描系统的装调精度直接影响着红外相机的性能，而扫描镜与相机光轴之间的装调误差会在像面上产生像移，影响像质［1－2］。
为了进一步扩大观测视场，常将多台红外扫描相机按照多个观测角度集成为一台航空红外相机，因此各相机组之间的高精度视轴装调是保证航空红外相机成像质量的重点工作。
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摩擦 ， 不发 热 等优 点 ， 且 可 以工 作 在 低 温环 境 下 。 并
此前 也有 学 者 研 究 过 基 于压 电双 晶 叠 堆 的低 温 扫 描器 Ｊ但他 们设 计 的 扫描 机构 具 有 扫 描 镜 轴 不 固 ，
于背 景噪 声功 率 ， 号便 不 会 淹 没 在背 景 之 中。若 信 能使 光学 系统 的温 度更 低 ， 能 够 进 一 步提 高信 杂 则
相 机为 了 发 挥 背 景 限探 测 器 的 作 用 。提 高 仪 器 探 测 灵敏度 ， 要 降 低 光 学 系 统 的温 度 ， 别 是 在 远 需 特 红 外波段 ， 须使 用 低 温 光 学 系统 。像 方 扫 描 系 统 必 作 为低 温光 学 系统 中 的重 要 组 成 部 分 也 要 求 工 作 在低 温 环境下 。与 此 同时 ， 了达 到较 高 的成 像 质 为 量， 还要 求扫 描 系 统 具 有 较 高 的扫 描 性 能 ， 够 满 能 足 大 幅度 、 精 度 、 重 复 性 等 扫 描 要 求 。这 就 需 高 高
Ｓ ＩＩ ＩＷＩＥ上 的扫描 器等 Ｊ ＰＲＴＩ 、 Ｓ Ｉ 。它 们 均使 用低
温 电机作 为 扫 描 的 驱 动 部 件 。 然 而 由于 低 温 电 机
具有 较 大摩 擦 、 热 等 固有 的缺 陷 ， 发 已经 越 来 越 不 满 足低 温光 学 高 精 度 扫 描 的需 要 。本 文 使 用 压 电
分析 了低 温光学系统的辐 射特 性。根据该驱 动器 的运 动特 点， 设计 了与之相 匹配的扫描运 动机 构 ， 并在低 温下测试 了其扫描
性能。实验 结果表 明 ， １０Ｋ低 温下 ， 扫描系统的扫描幅度 能够达到 １２ ， 在 ２ 该 ． 。 扫描精度达到 ８ ｒｄ 基本 能够满足低轨红外 ０ｔａ ， ｘ
⑥ ２ １ Ｓｉ ｅｈＥ ｇ ． ０２ ｃ Ｔｃ． ｎｒ ． ｇ
空 间红外相机高精度低温光学扫描技术研 究
张 旋 赵 高飞 潘 鸣
（ 中国科学院上海技术物理研究所 上海 ２ ０ ８ 中国电子科技集 团公司第五十研究所 上海 ２ ０６ ） ， ０ ０３； ， ０ ０ ３
摘
要 为 了解决空 间红外相机低 温光学系统 中的高精度像 方 扫描 问题 ， 究 了基于压 电双 晶片驱 动器 的低 温扫描技术 。 研
第 １ ２卷
第 １ ６期
２１ ０ ２年 ６月
科
学技术来自与工程
Ｖｏ． ２ Ｎ ． ６ Ｊ ｎ ０ ２ １ １ ｏ １ ｕ ．２ １
１ ７ — １ １ （ ０ ２ １ —９ ５ ０ ６ １ ８ ５ ２ １ ）６ ３ ９ —５
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃ ｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
比 ， 利于 探测 到更 为弱小 的 目标 。 有
定等 缺 陷 ， 并且 也 没有 进行 高 精 度 扫 描 的研 究 。本
文根 据压 电双 晶片 驱 动 器 的运 动 特 点 ， 计 了 与之 设
２ 扫描系统及实验 设计
２ １ 扫描 系统设 计 ．
相 匹配 的扫描 机构 ， 试 了低 温下 的高 精 度 扫 描性 测
扫 描 相 机 的 应用 要 求 。
关键词
低 温光学
像 方扫描
高精度 扫描 Ａ
压 电双晶片驱动器
中图法分类号
Ｔ ３ １ Ｎ６；
文献标 志码
在 红外 天 文 望 远 镜 、 地 观测 等 应 用 中 ， 外 对 红
能， 实验 结果 表 明 ， 扫 描 系统 在 低 温 下 具 有 较 高 该 的性能 ， 能够 满足 空 间红 外 相 机低 温 光 学 系 统 中像 方 扫描 的需求 。
２１ ０ ２年 ２月 １ ６日收到 ， ３月 １ ９日修改 第一作者简介 ： 张 旋 （９ ５ ） 男 ， １８ 一 ， 福建上杭人 ， 士研究生 ， 究 博 研
扫描 器结构 如 图 ２所示 。压 电双 晶片驱动器 的
下端 面和 扫描机 构 外 框 固定 在 一 起 ； 电双 晶片 驱 压 动器 的输 出端 面 通 过 一 个 连 杆 机 构 与 固 定 轴 扫 描
方 向 ： 电技术 。Ｅ ｍ ｉ ｎ ａ ｅｘ ｏ ｉ ｔｍ。 光 — ａｌ ｔ ｒ＠ｈ ｔ ｌ ｏ ： ｈ ｍａ．
３ ９ ９６
科
学
技
术
与
工
程
１ 卷 ２
２ ２ 实验设计 ．
为 了测试 压 电双 晶 片扫 描 器在 低 温 下 的性 能 ， 我们搭 建 了低 温实验 平 台并进行 了大量 实验 。 低 温实 验装 置如 图 ４所 示 Ｊ 压 电双 晶片 扫 描 ， 器安装 在低 温 真 空 罐 内 ， 用 铜 带 连 接 热 沉 ， 沉 并 热
双 晶片驱 动器 作为 像 方 扫 描 的驱 动 部 件 ， 具 有无 它
探测器的功率大幅度下降， 可见 降低光学系统温度
对减 少光 学 系统 热 辐 射 产 生 的背 景 噪声 是 很 有 效
果的， 温度 越 低 ， 景 噪声 越 小 ， 测 灵 敏 度 越 高 。 背 探 当温 度下 降到 １０ Ｋ 以下 时 ， 测 目标 信号 功率 大 ２ 探
要 发展 出一套 能够 工 作 在低 温 下 ， 具 有 较 高 扫 描 并 性 能 的扫描 系统 。 目前 ， 国外 已经 有 成 功 应 用 的低 温 扫 描 器 ， 如
１ 低温光学系统辐射特性
为 了明确 低温 光 学 系统 的温 度 要求 ， 里对 探 这 测 目标 和光学 系统 的辐射 特性 进行分 析 。 假设 探测 目标 是一表 面温 度为 ３０Ｋ的灰体 点 ０ 源， 发射 率 为 ０５； 学 系 统 口径 ４ ０ｍ 透 射 比 ． 光 ０ ｍ， ０５ ； ．５ 光学 系统对 探测 器相 当于一 面 源灰体 ， 发射 率 ０ ０ ； 测 波段 为 ６～１ ｘ ．５探 １Ｉ ｍ。则计算 得 到 的探测 目 标 和光学 系统 到达 探 测 器 的辐 射 功 率如 图 １所 示 。 可 以看到 ， 随着 温 度 的下 降 ， 学 系统 热 辐 射 到 达 光