机载光电成像系统技术研究
基于约翰逊准则的机载光电侦察系统指标验证方法研究
定出场景中含有潜在 目标的区域
从背景中发现目标
察能力，在无人机、直升机和侦察飞机上得到了 广泛的应用。 电视和红外双载荷机载光电侦察系统，通 过获取目标的电视和红外图像，对目标进行观察 识别，其关键性能指标是对目标的探测和识别距 离。以往可见光图像侦察设备的外场试验往往采 用鉴别率靶的方法，即采用黑白条纹靶标作为目 标，通过图像鉴别率确定识别距离。随着红外热 成像仪在图像侦察领域上的应用，借鉴实验室测 量最小可分辨温差的靶标测量法，由于红外热像 仪性能受环境因素影响更多，实际目标的大小、 形状和背景特性对作用距离影响较大，特别是阳 光照射方向和温差分布导致识别距离与实际情况 差别十分明显，会导致作用距离测量结果不确 定，且测量结果与实际作战目标差异更大。
能认清目标并确定 它的类型
识别出目标属于 哪一类型
图1 目标获取的过程
（1）搜寻：搜寻（search）是利用器件显示或 肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获 目标的过程。①位置确定：位置确定（localize） 或定位是通过搜寻过程确定出目标的位置；②辨 别：辨别（discrimination）是指物体（目标）在被 观察者所察觉的细节量的基础上确定看得清的程 度。辨别的等级可分为探测、识别和确认。 （2）探测：探测（detection) 可分为纯探测 （pure detection）和辨别（discrimination detection） 两种。前者是在局部均匀的背景下察觉一个物 体。如感觉到在晴朗的天空中有一架飞机。而在 完成辨别探测时，需要认出某些外形或形状，以 便将军事目标从背景中的杂乱物体中区别出来。 （3）识别：识别（recognition）是能辨别出目 标属于哪一类别（如坦克、车辆或人）。 （4）确认：确认 (identification) 是能认出目 标，并能够清晰地确认其类型（如吉普车、卡 车）。
光电成像技术的研究与应用
光电成像技术的研究与应用一、引言光电成像技术是现代科学技术中极具前景和广泛应用的一种技术。
它可以将光信号转化为电信号，使得我们可以在电子设备上直接对照片、视频等进行数字处理和分析。
从极小的图像到广泛的遥感应用，都需要光电成像技术的支持。
本文将介绍光电成像技术的研究和应用。
二、光电成像技术的分类光电成像技术包括红外成像技术、夜视成像技术、超声成像技术、激光成像技术等多种类型。
1. 红外成像技术红外成像技术是将远红外、中红外、近红外等光谱区域的热辐射能转化成彩色电子图像、视频或其他视觉信息的过程。
这种技术广泛应用于医疗、运输、安全、战术和工业等领域。
红外成像技术可分为主动与被动两种。
主动红外成像利用传感器内嵌的激光器，主动探测和照射目标，通过反射、散射等反应来获取图像。
被动红外成像则利用目标本身所发出的红外辐射来获取图像。
2. 夜视成像技术夜视成像技术也可以称为低光成像技术，是对光弱状况下的光线进行捕捉和放大，使其达到肉眼可见。
常见的夜视成像设备包括红外线（IR）成像、微光成像和热成像三种技术。
光弱成像技术回避了传统照明方法在夜间暴露我们的位置，保障了夜间暗处的监控安全。
3. 超声成像技术超声成像技术是利用人体组织对声波的反射和吸收的转换，获取有用的信息的技术。
医学领域是超声成像技术的主要应用领域。
除了医学，超声成像还被广泛应用于工程、军事、地质勘探等领域中。
4. 激光成像技术激光成像技术是指通过氢氦激光束向外辐射物体，使物体自然发出大量散射光进行成像技术，这种技术又称为散弹成像技术。
激光成像技术应用更为现代化，构建高效、智能的自动驾驶汽车、无人机、无人机等。
三、光电成像技术的应用它不仅逐渐成为了军事领域的主流技术，也逐渐广泛应用于医学、科学研究、文化遗产保护、工业制造、智能交通、航空航天、环境监测和农业等行业。
1. 光电成像技术在医学上的应用随着医学技术的不断发展，现代医学在各种手术和治疗过程中广泛应用光电成像技术。
光电探测与制导技术在机载成像系统中的应用与展望
第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月、／b1．36Suppl e m e nt I n6麓r l ed and I。
ase r E ngi ne er i n2Sep．2007光电探测与制导技术在机载成像系统中的应用与展望丁全心，刘华(中航一集团洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009)摘要：机载装备的现代化对先进机载成像系统提出了更高的要求，实现设想一代、预研一代，研制一代的系统顶层设计理念刻不容缓。
研究了国际光电探测与制导技术的历史进程、技术分析和阶段研发成果。
重点分析了红外探测在机载装备中的应用现状；简述了精确制导技术在机载装备领域中的影响作用。
探讨了该领域的应用前景，从而阐述了系统装备，特别是2l世纪标志性装备一分布孔径系统(D A S)研发的新战略。
主要涉及战术应用、研发定位分析，系统项层布局的考虑，核心系统构型、重要支撑理论和关键技术等等方面。
给出了应对挑战的建议。
关键词：光电探测；机载装备；战略规划中圈分类号：T N215文献标识码：A文章编号：1007．2276(2007)增(探测与制导)．0007．08 Per s pect i ve on phot oel ect ri c det ect i on cont r川and gl l i de t e chni que●●●●●●10r al r bom e l m agl ng syst e m sD I N G Q uan—xi n，L I U H ua∞】oy锄g妇dm钯of团cc∞一。
砸cal EqI l i pⅡ啪t ofAⅥC，hoyan9471009，C h蛐A bst r凇t：M or e es sent i a l of11i ghe r qual i t y of ai r bom e i I n agi l l g syst cmi m pr o V es w i t l lⅡl e pr o gr es s i onof吐l e m odem aer i al i ndust巧．Sys t em i d ea on l i nks t o i m agi ne，r esear ch aI l d deV elpi ng i s no ti I Ile t o del ayB a se on t量l e t l i st oⅨt c℃t l IIi que aI l d st I l d i ed pr odu ct s of i nt em at i onal phot oel ect r i c det e c矗on con昀l aI l dgIl i de t echni que，i nf渤．ed det ec t i on eng i neer i ng appl i ed on础．bore i Ina gi ng syst em s i s em phasi z ed．A nda cc u r a t e c ont r ol aI l d gui de is bri e fe d．Per spe ct i V e on tl li s dom ai n i s di s c us s ed，e s pe c i a l l y ondi st r i bu硼a pe rc ur e sys t em(D A S)，t he r epre se nt a t i V e pr ot ot)，pe i n21st ce nt I l r y'i s s nl di ed on t ac t i cs，syst em desi gn，m ai nl y confi gu枷on，support t echni q ue aI l d probl em觚d so on．W hat’s m or e，som e advi ces ar e pr ovi ded t o ans w er new ch al l en ges．K eywor ds：f，ho妣l ect ri c dct ect i on；A eI i al ai r ebom e；S位at e舀c pr o争aI：nI I l i ngO引言机载成像系统的顶层设计与研发，代表了新一代先进光电系统科学与技术的尖端水准。
机载光电跟踪测量的目标定位误差分析和研究
1、高精度和高分辨率：随着应用场景的不断扩大和复杂化，对目标跟踪的精 度和分辨率的要求也越来越高。因此，提高机载光电平台的探测精度和分辨率 将是未来的重要研究方向。
2、智能化和自主化：随着人工智能和机器学习技术的发展，未来的机载光电 平台目标跟踪技术将更加智能化和自主化，能够自动学习和适应各种复杂环境， 实现更加准确和可靠的目标跟踪。
机载光电跟踪测量的目标定位 误差分析和研究
01 引言
03 研究方法
目录
02 文献综述 04 参考内容
引言
机载光电跟踪测量系统在军事、航空、航天等领域具有广泛的应用，例如导弹 制导、无人机导航、目标跟踪等。这种测量系统的精度直接影响了武器的命中 率、导航的准确性以及任务的成功与否。然而，在实际应用中，由于受到多种 因素的影响，机载光电跟踪测量系统的目标定位误差往往较大，影响了其性能 的发挥。因此，对目标定位误差进行分析和研究，对提高机载光电跟踪测量系 统的精度和可靠性具有重要意义。
二、机载光电平台目标跟踪技术 的应用
机载光电平台目标跟踪技术在军事、航空、航天等领域有着广泛的应用。例如， 在军事方面，可以利用这种技术对敌方目标进行精确打击，或者对战场环境进 行实时监测；在航空方面，可以利用这种技术进行飞行器自动驾驶、空中交通 管制等；在航天方面，可以利用这种技术对卫星进行精确控制和维修。
具体来说，机载光电平台目标跟踪技术可以应用于以下几个方面：
1、精确打击：利用高精度光电传感器对敌方目标进行探测和跟踪，可以实现 精确打击，有效降低人员和物资的损失。
2、实时监测：利用机载光电平台对特定区域进行实时监测，可以及时发现并 处理各种异常情况，保障安全。
3、自动驾驶：利用机载光电平台对周围环境进行探测和识别，可以实现飞行 器的自动驾驶，提高飞行安全和效率。
光电成像系统的设计与性能分析
光电成像系统的设计与性能分析第一章：引言光电成像系统是现代科技领域中的一个重要研究方向。
它是一种将光学和电子技术相结合的系统，能够将光信号转化为电信号，从而实现图像的获取和处理。
光电成像系统的设计与性能分析对于图像的质量和应用领域的探索具有重要意义。
本文将对光电成像系统的设计原则和性能分析进行详细探讨。
第二章：光电成像系统的设计原则2.1 光电成像系统的基本元素光电成像系统主要由光学部分和电子部分组成。
光学部分包括光源、物体、透镜和光敏元件等，电子部分包括模拟电路和数字电路等。
为了保证光电成像系统的性能，必须合理选择和设计这些元素。
2.2 光电转换效率光电转换效率是评估光电成像系统性能的重要指标之一。
在设计过程中，需要选择合适的光敏元件，并优化光学系统，以提高光电转换效率。
此外，还可以通过选择高质量的透镜材料和增加透镜的直径，来提高光电转换效率。
2.3 噪声源分析与抑制噪声源是光电成像系统中的一个重要问题。
设计者需要对系统中的各个环节进行噪声源分析，并采取相应的抑制措施。
例如，可以使用低噪声的光敏元件和对噪声进行滤波处理，来降低噪声对图像质量的影响。
第三章：光电成像系统的性能分析3.1 分辨率分辨率是衡量光电成像系统性能的重要指标之一。
通过设计合适的光学系统和选择高性能的光敏元件，可以提高图像的分辨率。
同时，还可以采用图像处理技术对获得的图像进行后处理，来进一步提高分辨率。
3.2 灵敏度灵敏度是光电成像系统的另一个重要性能指标。
它反映了系统对光信号的响应能力。
在设计过程中，可以通过选择高灵敏度的光敏元件和增加光源的亮度，来提高系统的灵敏度。
3.3 動態範圍动态范围是指光电成像系统能够接受的光强范围。
在设计过程中，需要选择合适的光电元件和电路，以扩展光电成像系统的动态范围。
3.4 信噪比信噪比是光电成像系统的一个关键性能指标。
它可以通过信号处理和噪声抑制策略来提高。
在设计过程中，需要合理选择信号处理算法和噪声抑制技术，以最大程度地提高信噪比。
机载光电吊舱隔振系统研究综述
装备环境工程 EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING
第 18 卷 第 2 期 2021 年 2 月
机载光电吊舱隔振系统研究综述
董万元
（中国飞机强度研究所，西安 710065）
摘要：主要从振动对光电设备成像的影响和无角位移隔振设计两个方面，综述了近年来国内外学术界对机
DONG Wan-yuan
(Aircraft Strength Research Institute of China, Xian 710065, China)
ABSTRACT: This paper reviews new worldwide advances of vibration isolation method for airborne opto-electronic pod in recent years, mainly from the influence of vibration for the imaging quality of the optoelectronic device and the method of irrotational displacement isolation for airborne optoelectronic pod. It proposes that the angular vibration has more influence on the imaging quality of the pod than the linear vibration, and the vibration isolation design of the pod should focus on reducing the angular vibration. The important factors causing the angular vibration of the equipment are the deviation between the mass center of the photoelectric equipment and the stiffness center of the vibration isolation system, and the mismatch between the stiffness and damping of the vibration isolators that should be paid attention to in the design of vibration isolation system. KEY WORDS: opto-electronic pod; vibration isolation system; angular vibration; irrotational displacement isolation
光电成像技术
二、光电成像系统的原理
转移型面阵CCD虽然有效光面积大， 转移速度快，转移效率高等特点，但电 路比较复杂，因此它的应用范围受到限 制。
二、光电成像系统的原理
面阵CMOS成像器，它可以做成彩色也可 以做成黑白，特点是：像素尺寸小，填充因子 大，光谱响应范围宽，量子效率高等等
总结
面阵CCD：有效光敏面积大，光度灵敏度高， 转移速度快，转移效率高等特点，但电路比较复杂
CMOS：与CCD相比在光度灵敏度上较差，但 在功能、功耗、尺寸和价格等方面要优于CCD
面阵CCD、CMOS图像传感器：用光敏单元进描方式：基于电子束摄像管的电子束按从左到右、从上 到下的扫描方式进行扫描
行扫描
场 扫 描
二、光电成像系统的原理
显像部分的原理
扫描：将被分割后的电气图像转换成一维时序信号
不同的图像传感器有各自的扫描方式，例如： 真空摄像管：采用电子束扫描方式输出一维时序信号
二、光电成像系统的原理
然后光首过把电先光视成，电频像光成信系电像号统器部传分件分给为把处显两景理像个物后部部所，分分反成，，射为经光或视过电发频处成射信理像的号后部光输就分信出把和号景显收物像集图部，像分经再现
二、光电成像系统的原理
光学成像部分的原理
二、光电成像系统的原理
上面展示的图片都有一个共同点
像素阵列是整个输出放大电路的核心部分
二、光电成像系统的原理
X当、光Y信向号移到位达寄像存敏器方是阵存时储，方方阵阵中会的产每生一电个信像号敏，单这元个在电X、信Y号方经向过 上放各大自器的，地输址送值 到。调整电路
二、光电成像系统的原理
光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术
光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术作者：张斌李朝晖来源：《现代电子技术》2010年第01期摘要:论述了光电成像系统中广泛使用的分辨率指标及分类,对空间分辨率模拟度量法的原理和测量方法进行了论述和分析。
通过研究指出用空间分辨率指标来描述成像系统的质量,具有较好的直观性和归一性。
由于单一的空间分辨率测量指标还不可能给出总的图像系统的性能,仅仅基于分辨率指标的图像评估不可能同时保证系统灵敏度设计的技术要求。
因此,结合模拟度量法研究光电成像系统的分辨率测量法,给出成像分辨率测量准则。
关键词:MTF;SRF;空间分辨率;DAS;GRD中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)01-177-03Resolution Identification and Measuring Technique of Photoelectric Image SystemZHANG Bin,LI Zhaohui(Chinese Flight Test Esta blishment,Xi′an,710089,China)Abstract:Index and classification of resolution which are widely used in the photoelectric image system is discussed with analysis of the principle and method of the simulated measurement of spatial resolution.The investigation shows that the index of spatial resolution which describes quality of the image-forming system is more direct and unitary than other methods.However,the single spatial resolution can not show the capability of the whole image system.Besides,the evaluation which it is only based on the index of spatial resolution can not ensure the designed technical requirement of the system sensitivity.Therefore,on the basis of the resolution measuring method of the photoelectric image system,a measuring criterion of the imaging resolution is obtained.Keywords:MTF;SRF;spatial resolution;DAS;GRD0 引言物理系统中对分辨率指标的使用由来已久,它是确定成像系统性能指标的基本要素,尤其是用分辨率作为衡量图像质量的指标之一,人们会因此认为具有较高分辨率的系统具有较好的图像质量[1]。
机载光电侦察系统的应用研究
１ 引 言
被 动式 光 电设备具 有 精度 高 、 动工 作 、 受 电磁 被 不 干扰等 优点 ， 到各 国军 方 重 视 。紫 外 、 见 光 、 红 受 可 近 外 多频 段 和 超频 段 的 被 动 光 电 设 备 已普 及 到情 报 侦 察、 预警探 测 、 武器 系统 、 硬 杀 伤 、 确 打 击 、 软 精 导航 定 位 等各个 领域 。 紫外 、 见光 、 可 近红 外被 动式 光 电侦察 系统 是根据 工作 频段 的多少来 确 定 的 ， 可分 为 多频 段 和 超频 段 它 两大 系统 。多 频段 系统 一 般 有 ５ ０个频 谱 段 ， ～２ 每个
维普资讯
第 ２ ３卷第 ２期
航 天电 子对抗
２ ５
机 载 光 电侦 察 系统 的应 用 研 究
李 朝 木 ， 群 霞 陈
（ 国电子科技 集 团公 司第 ５ 中 ５研 究 所 ， 江苏 南京 ２ ０ １ ） １ ０ ６ 摘 要 ： 紫外 、 可见光 、 红外 多频段 和超频段 光 电成像 系统在 机载 情报 获取 中的 应 用是 一 近 个新领域 ， 绍 了光 电侦 察 系统 的基 本原理 ， 介 简述 了国外发展 多光谱对抗 的技 术 、 设备 以及 前景 。 关 键词 ： 紫 外 ； 见光 ； 可 近红 外 ； 电； 察 光 侦
频谱 段 宽 度 约 为 ５ ～ １ ０ ｍ， 超 频 谱 段 的频 谱 更 ０ ０ｎ 而
多 ， 几百 个 ， 且 频 谱 段 更 窄 ， １ ｎ 达 而 约 ０ ｍ。多 频 谱 段 和超 频谱段 系统 有 利 于揭 示 目标 物 体 的类 别 、 合 和 组 形状 特征 的细 节 ， 而适 合于 战术 侦察使 用 。 从
中 图 分 类 号 ： ＴＮ９ ６ ７ 文献 标识 码 ： Ａ
基于无人机载的光电与SAR图像融合技术研究
基于无人机载的光电与SAR图像融合技术研究于周锋;吴凡;宁新潮;庞澜;何樱;刘培桢【摘要】为了提高无人机侦察识别能力,提出基于小波变换方法的无人机载光电与SAR的图像融合技术.经时间配准算法生成图像配准源,采用SIFT算法提取图像特征点,BBF算法计算生成匹配点集,依据匹配点集计算图像间透视变换模型完成图像配准,利用小波变换算法实现配准图像融合.经实验验证以及利用Matlab分析图像灰度直方图和计算信息量,结果表明:融合图像保留了光电图像95.7％的细节(熵),相比于光电图像平均梯度提高了1.52倍,增强了光电图像目标区对比度,降低了随机性噪点;融合图像相比于SAR图像信息量提高了1.44倍.%In order to improve reconnaissance capability of UAVs,an image fusion technology of unmanned aerial vehicle(UAV) borne opto-electronic and SAR based on wavelet transform is proposed.Firstly image registration source is generated by time registration algorithm,and image feature points are extracted by SIFT algorithm.Then BBF algorithm is used to calculate matching point set,and image registration is done according to perspective of matching point set.Finally registration image fusion is achieved by wavelet transform algorithm.Results show that fusion image preserves 95.7％ of details (entropy) of opto-electronic image,which is 1.52 times higher than average gradient of opto-electronic image,and opto-electronic image target area contrast is enhanced and random noise is pared to SAR image,fusion image information is increased by 1.44 times.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】6页(P174-179)【关键词】复合侦察;图像融合;图像信息量分析【作者】于周锋;吴凡;宁新潮;庞澜;何樱;刘培桢【作者单位】西安应用光学研究所,陕西西安 710065;西安应用光学研究所,陕西西安 710065;西安应用光学研究所,陕西西安 710065;西安应用光学研究所,陕西西安 710065;西安应用光学研究所,陕西西安 710065;西安应用光学研究所,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN202在无人机全天候侦察中，同时搭载光电系统与合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)完成战场侦察和武器制导等任务[1]。
无人机光电侦察_监视技术研究
航天电子对抗第23卷第2期收稿日期:2006-11-20作者简介:娄树理(1976-),男,讲师,博士研究生,研究方向为光电制导、图像处理、红外图像生成、无人机等;周晓东(1940-),男,教授,博导,研究方向为光电制导、图像处理、红外图像生成、目标和背景特性分析。
无人机光电侦察、监视技术研究娄树理1,杨增胜2,周晓东1(1.海军航空工程学院控制工程系,山东烟台 264001;2.中国人民解放军92840部队,山东胶南 266405) 摘要: 无人机是获取战场情报、进行侦察和监视活动的良好平台,将成为未来战争中的重要武器,而其侦察和监视能力的提升更依赖于无人机光电系统技术的发展。
介绍了无人机的光电设备及光电系统的侦察、监视技术,并对无人机光电系统技术的发展趋势加以展望。
关键词: 无人机;光电;侦察;监视中图分类号: V 279.3 文献标识码: AUAV electro 2optical reconnaissance and surveillance technologyLou Shuli 1,Yang Zengsheng 2,Zhou Xiaodong 1(1.Depart ment of Cont rol Engineering ,Naval Aeronautical Engineering Instit ute ,Yantai 264001,Shandong ,China ;2.Unit 92840of PLA ,Jiaonan 266405,Shandong ,China )Abstract :UAV is an excellent platform for reconnaissance and surveillance ,and it will be a important weapon in the f uture war.The abilities of reconnaissance and surveillance depend on the development of UAV electro 2optical system.UAV electro 2optical equipment is introduced ,and the technologies of reconnaissance and surveillance are discussed.The UAV electro 2optical development trend is described.K ey w ords :UAV ;electro 2optical ;reconnaissance ;surveillance1 引言侦察和监视是无人机的首要任务,是无人机应用最早、最多的领域[1]。
美军新型机载光电瞄准系统工作原理分析
收稿日期：２０１７０７１１；修订日期：２０１７０９１３ 基金项目：长春市科技计划项目（长科技合（２０１３２７０）号）
７７８
中国光学
第 １０卷
１ 引 言
美国研制的“光电瞄准系统”（ＥｌｅｃｔｒｏＯｐｔｉｃａｌ ＴａｒｇｅｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，ＥＯＴＳ）首次将前视红 外 和 红 外 搜索跟踪功能集于一体。ＥＯＴＳ对于空对空和空 对地跟踪提供了一种价格较低、高性能、轻量化的 多功能系统。通过该系统，飞行员可以获得高分 辨率图像、及进行自动跟踪、红外搜索跟踪、激光 指示、激光测距和激光点跟踪。ＥＯＴＳ与 Ｆ３５机 身相结合，外部由蓝宝石玻璃保护，内部通过高速 视觉光纤和机上计算机连接 。 ［１４］
ＥＯＴＳ封 装 在 由 ７块 蓝 宝 石 玻 璃 组 成 的 玻璃机构中。每一块蓝宝石玻璃都是一个单独部 分，固定在一个整体框架上，共同组成玻璃机构。 根据 飞 行 器 雷 达 标 记 的 需 求，ＥＯＴＳ的 玻 璃 机 构 首次使用这种设计方式。与此不同的是，ＡＡＱ３３ 狙击手吊舱仅由 ４块较小的玻璃组成，并且传感 器和窗口之间存在一个小角度。在满足光学性能 需求的同时需满足雷达标记的要求，这是一个真 正的挑战性设计。而 ＥＯＴＳ玻璃机构的设计，满 足了以上的功能需求。ＥＯＴＳ玻璃机构如图 ３所 示。
对于 Ｆ３５战机这样的隐形作战平台，其飞行 器标记需要精心管理。由于 Ｆ３５具备红外搜索 跟踪系统，其红外传感器是被动探测，不发射任何 射线，除非激光系统启动。如果 ＡＰＧ８１雷达超出 探测范围，飞行员可以通过使用红外跟踪探测模 式将数据发送给 ＥＯＴＳ，进行高精度的被动光电跟 踪，这样可以最大限度地减少传输的射频能量和 对飞机标记［１３］。
光电成像技术论文
光电成像技术论文在光电成像技术中，对其性能进行优化，可以提升成像系统的分辨率。
下面是店铺整理了光电成像技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!光电成像技术论文篇一光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术摘要:论述了光电成像系统中广泛使用的分辨率指标及分类,对空间分辨率模拟度量法的原理和测量方法进行了论述和分析。
通过研究指出用空间分辨率指标来描述成像系统的质量,具有较好的直观性和归一性。
由于单一的空间分辨率测量指标还不可能给出总的图像系统的性能,仅仅基于分辨率指标的图像评估不可能同时保证系统灵敏度设计的技术要求。
因此,结合模拟度量法研究光电成像系统的分辨率测量法,给出成像分辨率测量准则。
关键词:MTF;SRF;空间分辨率;DAS;GRD中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)01-177-03Resolution Identification and Measuring Technique of Photoelectric Image SystemZHANG Bin,LI Zhaohui(Chinese Flight Test Establishment,Xi′an,710089,China)Abstract:Index and classification of resolution which are widely used in the photoelectric image system is discussed with analysis of the principle and method of the simulated measurement of spatial resolution.The investigation shows that the index of spatial resolution which describes quality of the image-forming system is more direct and unitary than other methods.However,the single spatial resolution can not show the capability of the whole image system.Besides,the evaluation which it is only based on the index of spatial resolution can notensure the designed technical requirement of the system sensitivity.Therefore,on the basis of the resolution measuring method of the photoelectric image system,a measuring criterion of the imaging resolution is obtained.Keywords:MTF;SRF;spatial resolution;DAS;GRD0 引言物理系统中对分辨率指标的使用由来已久,它是确定成像系统性能指标的基本要素,尤其是用分辨率作为衡量图像质量的指标之一,人们会因此认为具有较高分辨率的系统具有较好的图像质量[1]。
机载光学侦察设备成像系统作战效能指标体系研究
武器系统往往需要用许 多不同的准则来描述 。 （） １ 指标体 系不 完善 ， 有些指标 尚未纳 入指标 不同的准则 ， 表示了分析的不同角度。有时准则的不 体系； 同， 分析的结果也会不同。只有系统地全面考虑影响 （） ２ 指标体系内部结构不合理 ， 有重复现象 。 武器系统作战能力 的各种因素 ，才有可能合理地 比 针对这种情况 ，本文根据航空成像侦察 的作战 较武器系统的优劣翻 。 需求 ， 以及机载光学系统 的特点 ， 提出了机载光学侦 在 以往的研究实践 中，可总结出以下数条建立 察设备成像系统的指标 体系 ， 并给 出了确定各指标 原 则 ： 的主要方法 、 途径。
《 装备制造技术）０ ２ ２ １ 年第 １ 期
二 版）Ｍ ． 【 】北京 ： 冶金工业 出版社 ，０ ６ ２０ ． 参考文献 ： 【】 ｂｂ ｉ ｏｎ Ｒ Ｍ ｒｅ ０ ８—２ １【】 ｉｏ — ａ ，０ ８ １ Ｇ Ｍ Ａｒ ｒｅＩ ａｋ ｔ ０ ｂ Ｓ ２ ０ ８ｚ． ｓ ｎ ｇｉ ２ ０ ． Ｖ ｉ ｎ
地形 障碍物对视线的限制和较强的危 险性 ，又可弥 补卫星侦察的细节和时效不足【 ｌ 】 以， 。所 目前它仍是 获取战术情报的基本 和有效手段 。
， —
－ ，．
、
．
图 １ 机载光学侦察设备成像 系统
２ 建立指标体 系的原 则
我国 目前在航空成像侦察的系统研究存在 的主
要 问题 有 ：
、 载 图 像 设 地面
嚣、、●●
备
—
．
柏
台
早
＾
叶
墼ｌ
判 丧员
航空器上对地面摄影 的精密光学仪器 。由于航空侦 察具有时效性强、 准确度高 、 侦察范围广 、 机动灵活、 针 对 性 强 的特 点 ，既可 克 服地 面 侦察 受 地球 曲率 和
无人机机载光电系统综述
文章编号!"##$%$#&$’$##()#*%###"%#*无人机机载光电系统综述成刚"+杨随虎$’",西安应用光学研究所+陕西西安-"##.(/$,西安邮电学院通信工程系+陕西西安-"##.*))摘要!本文主要介绍以色列0美国0俄罗斯0西欧诸国的无人机机载光电系统及其新技术的应用+如高精度稳瞄技术0美国的第四代电光相机0先进的前视红外系统及多光谱信息的压缩与传输技术1本文对我国无人机光电系统的设计有一定的参考价值1关键词!无人机/机载光电系统/前视红外/光谱成像技术中图分类号!2$-3/45$3文献标识码!6789::;<=>?7@<A><B C D E>F>C G C H F<>B@H8=I F C:I>BJ<>B C IK L M5N N O P Q+R65N S T U V W T’",X U Y O PZ P[\U\T\]^_6‘‘a U]bc‘\U d[+X U Y O P-"##.(+K W U P O/$,e]‘O f\g]P\^_d^g g T P U d O\U^P]P Q U P]]f U P Q+X U Y O PZ P[\U\T\]^_h^[\O P bK^g g T P U d O\U^P+X U Y O P-"##.*+K W U P O)7A I F<;H F!4W]O U f i^f P]‘W^\^]a]d\f^P U d[j[\]g[^Pb f^P][b]k]a^‘]bi jZ[f O]a+l P U\]bS\O\][^_6g]f U d O+m T[[U O O P b\W] d^T P\f U][U Pn][\M T f^‘]+O P b\W]P]o\]d W P^a^Q U][+[T d WO[W U Q W V‘f]d U[U^P[\O i U a U p]b V[U Q W\U P Q[j[\]g[+l SN]P]f O\U^P q ]a]d\f^^‘\U d O a d O g]f O+O b k O P d]br s Z m[j[\]g[O P bg T a\U[‘]d\f O a U P_^f g O\U^Pd^g‘f][[U^P t\f O P[g U[[U^P\]d W P^a^Q j+O f] U P\f^b T d]b U P\W U[‘O‘]f,Z\o U a ai]^_O d]f\O U P k O a T]\^\W]f]_]f]P d]_^fb][U Q P U P Q O P]o Q]P]f O\U^P O U f i^f P]‘W^\^]a]d\f^P U d[j[\]g_^f^T f^o Pd^T P\f j,u C=v><w I!b f^P]/O U f i^f P]‘W^\^]a]d\f^P U d[j[\]g/r s Z m/[‘]d\f O a U g O Q U P Q\]d W P^a^Q j引言随着科学技术的突飞猛进和人们对未来战争认识的改变+世界各国愈来愈重视无人机的发展和研究1据不完全统计+目前世界上有x#多个国家装备或正在研制无人机+型号超过$##余种+总数量超过$x###余架1无人机的特点是结构简单0体积小0质量轻0成本低0机动性好0便于隐蔽0无需机场跑道0可多次回收重复使用+也可作超越飞行员生理极限的机动飞行+还可深入敌后执行危险性极大的作战任务等1由于无人机的上述优点+使得无人机在未来的信息战0精确打击作战0无人作战和y陆海空天电z的五维一体化战场中必将成为航空航天作战力量的倍增器1在近$#年的几场局部战争中+无人机的成功使用和突出的作战效果进一步证实了无人机在现代战争中的作用与地位+从而大大促进了无人机的进一步发展1机载光电系统是无人机最基本的任务执行单元1无人机的使命主要靠光电系统来完成1因此+无人机的迅猛发展极大地促进了机载光电系统技术的提高+同时光电系统技术的创新又大大地提高了无人机的作战使用性能1通过光电系统及内在的光电传感器可对战区进行侦察0监视0目标捕获及识别0目标测距0武器投放的目标指示0作战效果评估+战场障碍物探测0核生物和化学的探测和取样等等1随着光电技术和数字技术的飞速发展+无人机机载光电系统的性能将有质的飞跃+探测距离将大幅度增加+灵敏度和分辨率更高+重量更轻+体积更小1收稿日期!$##*%"$%#&/修回日期!$##(%#x%$.作者简介!成刚’"3.%)+男+陕西蓝田人+西安应用光学研究所高级工程师+主要从事光电技术研究工作1{ " {j j Q|$#(3#"}[U P O,d^g应用光学~,6‘‘a U]bc‘\U d[~T a j,$##(+$.’*)!"%*!各国无人机机载光电系统!"!以色列机载光电系统无人机自问世#$多年以来%作为靶机使用发展缓慢&直到!’#$年前后%以色列用无人机为作战提供支援并取得显著的效果后%引起各国军方的极大重视&由于无人机具有造价低(用途广()零伤亡*的优势%引发了一股竞相研究与采购的热潮%从而大大加速了无人机的发展和使用&以色列先后研制成第一代)侦察兵*+,-./012无人机(第二代)先锋*+34.05562无人机(第三代)搜索者*+,576-8562无人机(与美国9:;公司合作研制的)猎人* +</01562无人机以及中空长航时多用途)苍鹭* +<56.02无人机&现正在研制第四代无人机&现在以色列拥有研制与生产无人机光电系统的丰富经验&近=$年来%以色列生产无人机及其光电系统的企业如以色列航空工业公司研制的光电系统除装备以色列军队外%还出口到其他国家&其研制的>?,3+多任务光导发光稳定载荷2已装备美国的)猎人*+<@A9B:2联合战术无人机和瑞士陆军的)巡逻兵*+:C A D B:2及)搜索者*无人机&它的传感器能为无人机提供优化的昼E夜性能%球形万向架可以达到方位扫描F G$H%俯仰扫描I!J H KL!!$H%角跟踪速率可达G$H E M%并且具有优于=J N67O的稳定精度&传感器组合选项包括带有!"$G N P的激光指示E测距仪的电视观察装置(带有激光指示E测距仪的前视红外+F KJ N P或#K!= N P2观察设备(电视和红外前视仪(一个或两个电视摄像机+黑白或三片彩色Q Q R2&可选用的镜头包括具有!$$$P P的固定焦距镜头或!S倍的变焦镜头+典型焦距是=$K=#$P P2&激光指示器的能量是#$P T%脉冲重复频率为=$<U%光束发散角小于$"S J P67O&97P7P分公司的插入式光电传感器系统直径为=G-P%并具有稳定系统&它包括一个F KJ N P波段焦平面阵列红外传感器(!S倍变焦的长焦距Q Q R电视摄像机或它们的组合%在战场上几分钟之内便可转换完毕&系统全重!S V W%结构紧凑%特别适合有效载荷有限的无人机&!"=美国无人机机载光电系统美国最早于!’F’年开始研制无人靶机%先后研制出)火蜂*+X465Y552系列和)石鸡*+Q8/V762系列靶机&后来又通过对)火蜂*系列靶机进行改装%使其发展成为无人侦察机%并首次应用到越南战场上%这也是无人机第一次被应用于战场&目前%美军的无人机已经形成了包括侦察(诱骗(电子干扰(攻击(目标引导和通信中继等多个领域系列化产品&随着近几场局部战争中无人机应用理论的进一步论证和检验%以及军方对先进军用无人机需求的提升%美军十分重视无人机发展&现美国重点发展三军通用的长航时无人机&为此%美国实施了)蒂尔* +94562系列长航时无人机发展计划%如蒂尔Z([( [I和\共S种&其中)蒂尔[*%就是)捕食者*%)蒂尔[I*又称)全球鹰*+D].Y7]<7^V2%是高空长航时无人机%也是当代性能水平最高的无人机&)蒂尔\*又称)暗星*+R76V,1762&美国大量使用的)捕食者*战略无人机的机载)天球*光电系统内装有一台日本三菱电气公司生产的工作波长为F KJ N P(J!=_J!=元硅化铂凝视阵列热像仪(一台带有!$倍变焦镜头的昼用彩色电视摄像机(一台长焦距’$$P P的),‘.1156 ,-.‘5*昼用彩色电视摄像机+分辨率高%图像清晰%能识别J V P远的人员2和一台脉冲珥玻璃人眼安全激光测距机&采用常平架直径为F J"J-P的陀螺稳定%其指向精度为a$"J H%瞄准线稳定度为!$K =$N67O%平台慢速旋转速度为$"$F H E P40%快速旋转速度为b=67O E M&美陆军)多任务通用模块式无人机机载传感器先期技术演示*项目是为战术无人机开发的改进型机载光电传感器系统%它包括一个中波前视红外仪和一个Q Q R彩色电视摄像机&与现役系统相比%该系统性能有很大的提高%其中分辨率是现有光电传感器的S KJ倍%作用距离提高了一倍多&新系统由于采用数字技术%因此%图像处理(目标自动识别(数据压缩及凝视功能都有很大的提高%可实现快速大范围的侦察覆盖&近来%美国空军计划中寻求的)天球*的替代者是装备有第三代热成像仪(具有J视场光学系统的彩色电视摄像机(激光目标指示器(常平架上安装惯性测量装置(逐像元的图像融合以及F模式自动跟踪功能的C A E C C,c J=)多频谱瞄准系统*+>9,2%其转台的放大倍数高和瞄准线稳定%更适合较高高度和较远距离作战的)捕食者*d型无人机&!"F俄罗斯机载光电系统早在!’J G年%前苏联图波列夫设计局就开始研制各种无人驾驶飞行器&此后雅克夫列夫设计局(苏霍伊设计局(卡莫夫直升机设计局和哈尔科夫飞机制造厂都先后承担了无人机的设计和生产任务%为前苏联和俄罗斯研制(生产了大量的军用无人机&俄罗斯无人机的发展经历了从研制战略+攻击和侦察2无人机到战役战术无人机和战术无e=e应用光学=$$J%=G+S2成刚%杨随虎f无人机机载光电系统综述人机几个阶段!"#世纪$#年代初至今%则重点研制小型战术无人机!目前%俄罗斯生产和装备的无人机主要是&蜜蜂’系列和&卡()*’无人直升机!&雄蜂’(+型无人机载光电系统包括装在陀螺稳定系统上的摄像机和红外装置!&卡()*’无人机光电系统装有电视摄像机,红外探测仪,化学战剂探测仪等侦察设备和通信中继设备-也可安装激光目标指示器%为精确制导武器指示目标-还可以安装主动式无线电干扰设备%参与电子战!俄罗斯的无人机存在不少的缺陷%如技术落后%可靠性差,续航时间短%缺少电子对抗能力等等!总体上%俄无人机水平落后于美,以两国!为解决上述不足%缩短与先进国家之间的差距%俄政府开始对发展军用无人机给予高度重视%并决定把发展先进无人机作为军方最优先发展的)大项目之一!俄罗斯乌拉尔光学机械厂生产的./系统可以承载+01+##23的负载%包括昼间和低照度电视摄像机,热成像仪,测距机以及电影摄像机!+45西欧等国家机载光电系统西欧等国家和军队对发展无人机态度积极%行动迅速%几乎都装备有军用无人机!主要以小型侦察无人机和战术无人机为主%有自行研制的%也有购买他国的!这些国家的无人机大多参与了近年来的几次局部战争!性能各异的无人机包括6法国的&红隼’789:;:<<:=,德国的8>(?$及8>("?$,英国的&不死鸟’7@A B:C D E=,南非的&秃鹰’,加拿大的&8>(""*哨兵’垂直起降无人侦察机等!西欧国家在制定远期计划时采取了低成本联合研制的发展策略!由英,法,德,西班牙等国组成的欧洲航空防务航天公司7F G H/=制定了欧洲无人机远期发展计划%联合研制欧洲长航时无人机,战斗无人机和侦察无人机!西欧国家在机载光电系统及光电系统传感器的研制上保持着较强的实力%如英国的I G F公司,法国的J A K<:L公司等在光电系统市场上占着举足轻重的作用!它们研制生产装备的无人机光电系统涉及以下几个系列!光电监视和目标捕获系统6包括安装在稳定系统上的高分辨率的红外摄像机%它具有监控瞄准线%视场可调%重量轻和体积小%持续工作达几小时%可实时监视和传输距离长等特点!光电侦察系列6包括"个可更换的模块%日间模块装有高分辨率88H行扫描摄像机%夜间模块装有红外行扫仪%它们都具有稳定的瞄准线%重量轻,体积小%以及传输距离长等特点!无线电频率侦察系统和无线电通信中继系统等!"无人机光电系统新技术"4+高精度稳瞄技术无人机光电系统稳瞄设计中%由于受到的各种干扰因素较多%限制了稳定精度的提高!但是%通过采用稳定系统粗调,反射镜精调的复合稳定伺服控制技术%振源和干扰力矩隔离技术以及电子学稳像技术可以使稳定系统获得较高的伺服带宽和稳定精度7达到微弧度级=!这些技术在国外的高精度侦察系统和激光通信系统中得到了广泛应用%以色列已经达到+M N9K O的稳定精度!电子学稳像具有很强的模块性%可以即插即用!由于其稳定精度很大程度上依赖于运动的模型%因此可实现在多目标,复杂运动的情况下图像的稳定输出!但实时性主要受到当前电子器件运算速度的限制相对落后%随着以后技术的发展%该问题将会得到解决!"4"第四代电光相机由于以前的电光相机受气象条件,光线强度和飞行速度的影响%图像质量不高%因此美国侦察P光学公司推出了第四代电光相机!第四代电光相机为分幅式相机%其核心技术是前移补偿技术%即在焦平面上采用了芯片上阶梯式前移补偿技术!随着飞机向前移动%其焦平面阵列内的电荷运动也产生相应的变化%从而大大减小或完全消除了图像移动所引起的模糊%获得高质量图像!相机采用依靠大规模集成电路工艺生产的5##万和"M##万像素的88H器件%能够获得宽视场图像%缩短覆盖目标区的时间%减少暴露在敌方火力下的时间!电光分幅式相机内还可加装红外传感器%使工作范围由可见光扩展到红外%或红外,可见光同时使用!电光相机可将采集到的数字化数据实时处理%或通过数据链路传输给地面站处理!这些数字化图像还便于以下操作6图像增强%通过对比度处理将目标从场景中凸现出来-辨认和抽取感兴趣的目标%可从图像中识别动目标和判读伪装P隐蔽的目标-采用数据压缩和错误校正编码技术进行图像分析!"4)先进的前视红外系统第一代前视红外系统探测器的探测单元面积Q)Q应用光学"##M%"075=成刚%杨随虎6无人机机载光电系统综述较大!空间分辨率较低!目标识别能力较差"另外!由于采用扫描式探测器!因此可探测的最小温差较大!即对温度的分辨能力较弱"随着红外探测技术的发展!近年来第二代热成像技术已逐渐成熟并开始投入应用"采用第二代热像技术的前视红外装置可大幅度提高目标探测#分辨和识别能力!而且产生的画面为数字形式!从而使战场上的作战单元更容易实现共享"第三代前视红外系统采用凝视型焦平面阵列!在单位时间内接收到的目标光能量远远高于扫描型探测器!具有更高的热灵敏度!探测距离是第一代探测器的$倍!是第二代探测器的%倍!平均无故障时间较扫描式探测器高一个数量级"另外!微电子技术的发展使红外探测器元的特征尺寸由第一代的&’()降到第三代的%’()!在光学系统相同的情况下!空间分辨率达到第一代的%*&倍"雷西昂公司正在研制的第四代前视红外技术+又称灵巧焦平面阵列技术,将采用碲镉汞传感器和先进的信号处理融合技术!可以覆盖整个可见光波段和近#中#远红外波段!能得到更多的目标信息!提高了探测能力!具有为飞机提供大于-’’.)的红外搜索跟踪能力"第四代前视红外系统计划用于/全球鹰0无人机"%*$超光谱成像技术普通的光电成像器件在探测目标时!主要依靠图像对比度和空间分辨率来区别目标与背景"而光谱成像传感器以目标与背景的固有光谱为基础!在不同的波段上辨别各种目标!提高系统的反伪装#反隐蔽和反欺骗能力"光谱分辨率为’*-的多光谱成像传感器能在1个频带上搜索信息!进一步改进后可在几十个频带上对目标进行分析"光谱分辨率为’*’-的超光谱成像系统可在几百个频带上对目标进行超高分辨率或超精细观察!最佳用途是对照自然背景发现人工制造的目标"这种观察设备工作的波段为’*$2-*&()!能区分绿色帆布或坦克上的伪装涂料颜色"目前美国已经拥有超光谱侦察技术"345公司已制造出一种能同时监测67$个窄频带的超光谱仪"该公司和通用原子能公司还在/捕食者0无人机上试验了联合研制的/太阳币0超光谱传感器样机"光谱分辨率为’*’’-的极光谱系统能在上千个频带上观察和记录目标!其光谱测量范围为中红外至远红外!主要用于分析类似气体的物质!特别适合用来探测分析烟缕的成分或空气中是否存在神经性毒剂等"%*&多光谱信息的压缩与传输技术由于超光谱成像和高分辨率成像器件等先进传感器要求通信链路不断拓宽频带和提高信息传输容量!但是传输带宽大!则会使传输的作用距离缩小!因此在无人机上采用多光谱信息融合处理技术!形成综合信号!再经一定的压缩!利用无人机空8地数据链进行下传!从而解决信息带宽和传输作用距离的矛盾"6结束语光电装备已逐渐成为现代军事的一个重要组成部分!特别是近年来国际上几场军事行动再次证明了精确打击对光电系统的需求!使得无人机上光电系统的使用成为关注的焦点"为了有效地提高无人机的使用性能!世界各国纷纷加紧研制并推出能适合无人机有效载荷#仪器舱空间和最大升限的各种光电传感器!包括热像仪#电视摄像机#红外行扫仪#激光测距机和目标指示器等"这些先进的机载光电设备和数据传输设备!保证了无人机具有获取高质量的昼夜侦察图像和数据!并将信息实时传输到地面指挥站!从而提高侦察#监视#目标捕获以及战斗毁伤评估的能力"无人机光电系统在实际战争环境中取得的成功使得它成为现代部队装备中最具有前途的技术之一"为了支持高精度的侦察#瞄准和打击任务!无人机上将集成大量的光电系统"参考文献9:-;<=>?@A=B?C D E F)!3B F)=C G@?H=C F I著!吴汉平译*无人机系统导论:J;*北京9电子工业出版社!%’’6* :%;计秀敏*西欧军用无人机发展战略:G;*现代军事!%’’6!$9&6K&$*:6;侯玉民*俄罗斯无人机的发展与现状:G;*现代兵器!%’’6!+%,*-L K-M*:$;贺作豪*无人机任务载荷发展趋势+上,+下,:G;*无人机!%’’6!+%,96L K6M N%’’6!+6,96M K$%*O$O应用光学%’’&!%L+$,成刚!杨随虎9无人机机载光电系统综述。
航空航天中的光电成像技术
航空航天中的光电成像技术航空航天技术一直是人类探索未知领域的重要手段，而光电成像技术则是其中不可或缺的一种技术。
本文将围绕航空航天中的光电成像技术展开讨论，探讨其在航空航天领域中的应用以及未来的发展趋势。
一、光电成像技术的基础原理与现状光电成像技术是利用光电子设备对光信号进行检测、转换和处理，并通过成像装置呈现图像的一种图像录制与显示技术。
目前，常见的光电成像技术主要包括光纤传感、光电探测和光学成像等技术。
其中，光学成像是比较成熟的一项技术，具有成本低、分辨率高、便携性强等优点。
在航空航天领域，光电成像技术可以实现从低空到高空、从近距离到远距离的目标搜索、识别、跟踪、测量等任务。
可以说，光电成像技术已成为航空航天领域中最重要且广泛应用的技术之一。
二、光电成像技术在航空航天领域的应用1. 飞机机载光学成像设备光学成像设备可以作为飞机机载电子装备的重要部分，用于快速搜寻、识别、跟踪，以及提高飞机的火力精度和作战效能等。
比如，瞄准光电吊舱可以在夜间和恶劣天气条件下实现目标光学搜索和探测，提高飞机的作战能力。
2. 空间光学成像技术空间光学成像技术在航天器中的应用越来越广泛。
主要涉及面向地球、空间物体等目标的成像、定位、测量等方面。
在天文学研究领域中，也大量运用了光学成像技术以探测和研究外太空和宇宙星系的情况。
3. 无人机光电成像技术随着“驾驶员+飞行器”向“驾驶员+操作员+飞行器”方向发展，光电成像技术在无人机中的应用变得越来越广泛。
它可以通过高分辨率的成像装置实现对目标高精度的监视和分析，而且可以实现长时间、长距离的目标跟踪和侦察，能够实现更加强大的电子战能力。
三、光电成像技术的未来发展趋势1. 成像速度和分辨率的提升随着科技的不断发展，光电成像技术在成像速度和分辨率方面也在不断提升。
未来的发展趋势是将技术向更高速和更高分辨率的方向发展，为飞行器提供更加准确、清晰的成像装置。
2. 微小化和集成化未来的光电成像技术还将趋向于微小化和集成化。
可见光光电成像系统整机综合参数校准技术研究
可见光光电成像系统整机综合参数校准技术研究杨红;康登魁;姜昌录;王雷;郭羽;马世帮【摘要】In order to evaluate the integrated properties of visible photoelectric imaging system exactly and objectively ,the calibration equipment was developed .The equipment was com‐posed of integrating sphere ,standard card ,off‐axis reflective collimator ,mechanical adjust‐ment bench ,video acquisition module and comprehensive software .It could complete a meas‐urement of resolution ,contrast ,optical transfer function(MTF) ,noise power spectrum ,noise equivalent light and sensitivity .For a certain visible photoelectric imaging product ,the effec‐tiveness of the equipment was proved .The comprehensive parameter measurements are given :the cut‐off frequency is 39 .4 mm-1 , the contrast is 76 .5% ,the root‐mean‐square (RMS ) noise is 2 .14 mV ,the noise equivalent light (NEL ) is 0 .045 5 cd/m2 and the sensitivity is 47mV · (cd/m2 )-1 . In addition ,an illuminometer and a standard video pattern generator were respectively adopted for making calibration , results show that the maximum relative measurement errors of integrating sphere and the signal acquisition system are -2 .3% and 1% .%为了准确、客观地评价可见光光电成像系统整机性能参数，研制了可见光光电成像系统整机综合参数校准装置。
机载光电成像设备的可测试性系统设计
机载光 电成 像 设 备 的可 测 试 性 系统 设 计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机载光电成像系统技术研究
机载光电成像系统是一种以机载设备为载体，利用光学和电子技术对地面目标
进行高精度成像和测量的技术系统。
该技术是军事、民用等领域进行侦察、监测、测绘、战术指挥等方面不可缺少的技术手段之一。
本文将从成像机理、系统组成、发展历程等方面分析机载光电成像系统的技术。
一、成像机理
机载光电成像系统以光学技术为基础，利用材料的反射、折射、透过等性质，
捕获目标的光线信息，通过成像平面转换为电信号，最终显示出总体的成像效果。
成像机理包括光学传递、光电转换、图像处理等过程。
光学传递是机载光电成像系统中的重要环节，通过光学组件将光线沿着预期的
传输路径传递到成像平面。
光学组件包括镜头、稳像器等，能够有效拍摄到清晰的目标图像。
光电转换是光学图像转化为电子信号的过程，通过感光材料、变换器等将光学
信号转化为电子信号，并存储或传输到计算机进行后续处理和分析。
图像处理是将成像信号处理为最终的图像结果，通过数学分析、滤波技术、图
像增强等手段对信号进行处理，得到更加清晰、准确的目标图像。
二、系统组成
机载光电成像系统的组成包括光学部分、电子部分、稳像部分等，下面主要分
别介绍各部分的作用和特点。
光学部分是机载光电成像系统中起到抓取目标光线信息的部分，主要包括镜头、偏振片、滤波器等。
其中镜头是关键组件，直接影响成像效果，常用的镜头有定焦镜、变焦镜等。
电子部分主要用来将捕获的光线信息转化为电信号，常用的电子部件包括感光
器件、A/D转换器、SDRAM等，完成光电转换和信号存储等功能。
其中，CCD和CMOS成像器件是机载光电成像系统中经常用到的两种感光器件，两种器件对成
像质量和实时性能都有较好的表现。
稳像部分是机载光电成像系统中确保成像平稳稳定的重要部分，通常采用陀螺
仪或电控陀螺等技术，能够有效消除机载振动、气流流动等因素对成像质量的影响。
三、发展历程
机载光电成像系统技术的发展可追溯到上世纪70年代初期，当时诞生了以U-
2飞机和KH-4型卫星镜头为代表的高空大范围监听系统。
80年代末期，随着计算
机技术的不断发展，光学成像技术在国防领域中得到了广泛的应用。
90年代初期，随着计算机和芯片技术的快速发展，图像处理技术和稳像技术得到了巨大的提升，成像系统从低分辨率的黑白成像逐步过渡到高分辨率、彩色成像系统，成像质量大幅提高。
近年来，机载光电成像系统技术不断发展，以航空、航天光电成像技术、无人机、地球观测等为代表的机载光电成像系统已经成为了技术的主流，可以在军事、民用、科研等领域发挥重要作用。
四、应用
机载光电成像系统技术的应用范围广泛，目前已经应用于侦察、监测、测绘、
战术指挥等方面。
在军事领域，机载光电成像系统可以用于高精度的侦察和目标追踪，为军队指挥决策提供重要的支持；在民用领域，机载光电成像系统可以用于资源调查、环境监测、水利灾害等方面，具有非常重要的应用价值。
总之，机载光电成像系统技术作为一种先进、高效的技术手段，对于军事、民
用等领域进行侦察、监测、测绘、战术指挥等都有重要的帮助和意义。
随着技术的
不断发展和完善，相信机载光电成像系统将会拥有更加广泛的应用和更加深入的研究。