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水下光电成像技术与装备研究进展(下) 被引量:34
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作者 金伟其 王霞 +4 位作者 曹峰梅 黄有为 刘敬 李海兰 徐超 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期125-132,共8页
鉴于对深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援的迫切需求,使得水下光电成像技术研究和装备研制成为当前国内外重点研究方向之一。介绍了扫描激光、偏振成像、结构光成像、光-声混合成像以及水下图像处理等水下光电成像技... 鉴于对深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援的迫切需求,使得水下光电成像技术研究和装备研制成为当前国内外重点研究方向之一。介绍了扫描激光、偏振成像、结构光成像、光-声混合成像以及水下图像处理等水下光电成像技术,分析了部分技术应用情况,并讨论了其技术特点。论文对于发展海洋资源开发、水下勘探与研究、水下救援以及国防等所需的水下光电成像技术和装置具有意义。 展开更多
关键词 水下成像 激光扫描 偏振成像 结构光成像 光-声混合成像 水下图像处理
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水下光电成像技术与装备研究进展(上)——水下激光距离选通技术 被引量:27
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作者 曹峰梅 金伟其 +4 位作者 黄有为 李海兰 王霞 储开丽 刘敬 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期63-69,共7页
激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一,国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求,全面介绍并对比分析了当前国内外... 激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一,国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求,全面介绍并对比分析了当前国内外典型水下激光距离选通成像装置和性能水平,讨论了其技术特点,对水下激光距离选通成像技术的发展和装置应用具有意义。 展开更多
关键词 水下成像 距离选通成像 脉冲激光 水下救援
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超能见度光电成像系统的最低工作照度转换问题
3
作者 李力 金伟其 +2 位作者 乔西庆 高绍姝 王霞 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第2期84-87,共4页
通过近红外高通滤波和数字图像处理技术,可明显提升低能见度条件下光电成像系统的作用距离,但是近红外高通滤波也提高了系统的最低工作照度。根据光电成像原理,研究了超能见度光电成像系统的最低工作照度转换问题,给出了在实际光学系统... 通过近红外高通滤波和数字图像处理技术,可明显提升低能见度条件下光电成像系统的作用距离,但是近红外高通滤波也提高了系统的最低工作照度。根据光电成像原理,研究了超能见度光电成像系统的最低工作照度转换问题,给出了在实际光学系统F数和近红外高通滤波条件下的最低工作照度计算方法,对光电成像系统的设计分析具有理论指导作用。 展开更多
关键词 超能见度 光电成像 最低工作照度 近红外高通滤波 光谱匹配
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天然气泄漏被动式红外成像检测技术及系统性能评价研究进展 被引量:24
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作者 张旭 金伟其 +2 位作者 李力 王霞 秦超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第S2期53-65,共13页
由于被动式气体红外成像检测技术具有检测效率高、直观可视和不需要激光照明等特点,成为石油天然气泄漏检测的重要手段。从红外成像检测石油天然气等烷类气体泄漏的原理出发,重点介绍了国内外具有代表性的红外探测器、气体泄漏红外成像... 由于被动式气体红外成像检测技术具有检测效率高、直观可视和不需要激光照明等特点,成为石油天然气泄漏检测的重要手段。从红外成像检测石油天然气等烷类气体泄漏的原理出发,重点介绍了国内外具有代表性的红外探测器、气体泄漏红外成像检测系统,分析了其技术特点和成像系统中的一些关键技术;归纳总结了气体探测系统性能评价技术的发展现状,对于气体检测技术应用和系统性能改善具有较大的参考作用。最后,分析了烷类气体泄漏红外成像检测技术发展的方向及存在的问题。 展开更多
关键词 天然气泄漏 烷类气体 IRFPA 红外成像 性能评价
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基于水面特征波纹的潜艇多波段光电偏振成像探测性仿真研究 被引量:3
5
作者 吴恒泽 王大成 +3 位作者 金伟其 裘溯 薛富铎 杨洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期46-55,共10页
潜艇探测技术是海疆国防急需的关键技术,潜艇的"直接"和"间接"成像探测往往都涉及到水面波纹的检测问题。基于偏振成像的探测方法能有效地探测水面的三维波纹面形,其中对水面偏振特性的检测与计算是面形重建的重要... 潜艇探测技术是海疆国防急需的关键技术,潜艇的"直接"和"间接"成像探测往往都涉及到水面波纹的检测问题。基于偏振成像的探测方法能有效地探测水面的三维波纹面形,其中对水面偏振特性的检测与计算是面形重建的重要一环。建立了水面光电偏振模型,对不同气象条件、水温下昼夜可见光与红外波段水面偏振特性进行了仿真分析,结果显示水面可见光和短波红外波段偏振主要是s偏振,中波/长波红外波段偏振是p偏振;随着入射角的增大,偏振度先增大后减小,且水面红外偏振度随着温度的升高而增大。搭建了基于Stokes矢量的偏振成像检测系统,对可见光波段、中波红外和长波红外波段的水面偏振度进行了实验测量,仿真结果与测量结果基本一致,证明了光电偏振探测模型的有效性。分析了常见波段偏振成像探测的特点,可为水面偏振特性的分析及计算提供理论仿真和实验方法。 展开更多
关键词 偏振探测 潜艇探测 水面偏振模型 仿真计算
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红外偏振成像探测技术进展 被引量:41
6
作者 王霞 夏润秋 +2 位作者 金伟其 刘敬 梁建安 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3175-3182,共8页
不同物体不同状态存在明显的红外偏振差异,可以构成目标探测信息。简述了利用红外偏振成像技术进行目标探测的物理本质,重点阐述了偏振双向反射分布函数原理,列举了红外偏振成像探测模型,介绍了红外偏振成像技术的应用优势,归纳总结了... 不同物体不同状态存在明显的红外偏振差异,可以构成目标探测信息。简述了利用红外偏振成像技术进行目标探测的物理本质,重点阐述了偏振双向反射分布函数原理,列举了红外偏振成像探测模型,介绍了红外偏振成像技术的应用优势,归纳总结了偏振成像系统结构分类及其特点,叙述了红外偏振成像技术在目标探测与识别领域的进展,详细叙述了红外偏振成像技术的理论、实验基础研究和在目标探测中的应用。最后,总结分析了中/长波红外偏振成像技术特点,并对发展国内红外偏振成像技术提出了建议。 展开更多
关键词 红外偏振成像 目标探测 偏振双向反射分布函数 偏振特性
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采用中波红外偏振成像的目标探测实验 被引量:30
7
作者 陈伟力 王霞 +2 位作者 金伟其 李福文 曹扬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期7-11,共5页
目前国内红外偏振成像技术的研究尚处于初步的实验阶段,需要开展具有针对性的红外偏振成像实验,以支撑红外偏振成像理论和技术的研究。基于高灵敏度的中波制冷焦平面探测器,搭建了中波红外偏振成像系统,并针对特定场景中的典型目标,开... 目前国内红外偏振成像技术的研究尚处于初步的实验阶段,需要开展具有针对性的红外偏振成像实验,以支撑红外偏振成像理论和技术的研究。基于高灵敏度的中波制冷焦平面探测器,搭建了中波红外偏振成像系统,并针对特定场景中的典型目标,开展了红外偏振成像实验,获得了有效的实验数据和成像规律,并基于HSV颜色空间对偏振信息图像进行了融合再现实验研究。结果表明:中波偏振热成像可突出光滑表面的轮廓及金属与水泥构件等的差异,有利于对隐藏目标和伪装目标的探测与识别;利用彩色图像融合方法融合热辐射强度、偏振度和偏振角图像是一种可行的偏振图像再现方式,能够综合反映偏振热成像的有效信息。 展开更多
关键词 中波红外偏振成像 偏振度 偏振角 Stokes参量
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微光(可见光)/红外彩色夜视技术处理算法及系统进展 被引量:24
8
作者 骆媛 王岭雪 +3 位作者 金伟其 赵源萌 张长兴 李家琨 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期337-344,共8页
彩色夜视技术是国内外重点发展的关键技术之一,将多波段图像融合成一幅适于人眼观察及目标探测的彩色图像。按照彩色夜视融合算法进展及融合结果的自然感程度,介绍并分析了基于色彩传递的自然感彩色夜视算法及最新进展,基于ICA域的真彩... 彩色夜视技术是国内外重点发展的关键技术之一,将多波段图像融合成一幅适于人眼观察及目标探测的彩色图像。按照彩色夜视融合算法进展及融合结果的自然感程度,介绍并分析了基于色彩传递的自然感彩色夜视算法及最新进展,基于ICA域的真彩色融合算法。随着先进夜视成像装置和实时信号处理技术的飞速发展,国内外已提出多种彩色夜视融合系统,部分已进入使用/装备阶段。介绍并分析了几种已使用/装备的光学式实时彩色夜视融合系统和数字式实时彩色夜视融合系统。 展开更多
关键词 彩色夜视 图像融合 色彩传递 ICA 微光(可见光) 红外
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主动偏振成像的系统结构概述 被引量:14
9
作者 王霞 张明阳 +2 位作者 陈振跃 拜晓锋 金伟其 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2244-2251,共8页
偏振成像技术是近年来国内外研究的热点,在军事和民用方面都有巨大的应用价值。与被动偏振成像方式相比,主动偏振成像技术弥补了被动成像单纯依靠目标自身辐射或反射成像的不足,大大提高了成像距离和信噪比。引入主动光源,可以根据目标... 偏振成像技术是近年来国内外研究的热点,在军事和民用方面都有巨大的应用价值。与被动偏振成像方式相比,主动偏振成像技术弥补了被动成像单纯依靠目标自身辐射或反射成像的不足,大大提高了成像距离和信噪比。引入主动光源,可以根据目标的出射辐射计算其Mueller矩阵,分析目标反射或散射光的强度、相干、消偏振等特性,进而得到目标的自身特性。介绍了近年来主动成像技术的发展;分析了系统结构组成及工作原理;最后给出了几种典型的主动偏振成像系统,并分析了这些系统的优缺点,指出了偏振成像系统的未来发展趋势。 展开更多
关键词 偏振成像 主动成像 系统结构
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FLIR公司热成像细节增强DDE技术的分析 被引量:20
10
作者 范永杰 金伟其 +1 位作者 刘斌 刘崇亮 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期161-164,共4页
对FLIR公司数字细节增强技术(DDE)进行了分析,认为该技术的处理结果之所以能够清晰显示不同温度背景下的细节信息,源于其对原始14 bits红外图像全局大动态场景信息的合理压缩以及局部小动态温差细节的保留和提升,最终能够在8 bits图像... 对FLIR公司数字细节增强技术(DDE)进行了分析,认为该技术的处理结果之所以能够清晰显示不同温度背景下的细节信息,源于其对原始14 bits红外图像全局大动态场景信息的合理压缩以及局部小动态温差细节的保留和提升,最终能够在8 bits图像中保留对整体场景有效感知的同时,突出图像可能的目标场景细节信息。并以此为思路,进行了一个热图像动态压缩和细节增强处理实验,相对以往的AGC方法,取得了较好的动态压缩和细节增强效果。 展开更多
关键词 热成像 动态范围 细节增强 压缩
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红外偏振成像系统高速处理模块设计 被引量:8
11
作者 徐超 何利民 +1 位作者 王霞 金伟其 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期126-133,共8页
基于中波制冷320×256红外焦平面探测器,设计了以FPGA为处理核心,集SDRAM存储器及其他功能模块电路为一体,适用于时间分割型偏振成像系统的高速成像处理模块。处理模块主要由前端与探测器相连的驱动板、以FPGA为核心的处理板和系统... 基于中波制冷320×256红外焦平面探测器,设计了以FPGA为处理核心,集SDRAM存储器及其他功能模块电路为一体,适用于时间分割型偏振成像系统的高速成像处理模块。处理模块主要由前端与探测器相连的驱动板、以FPGA为核心的处理板和系统电源板等组成,实现了盲元补偿、非均匀性校正、平台直方图均衡、线性映射等算法和校正参数的在线计算,具有内外同步可切换、积分时间连续可调的功能,能够输出分辨率为320×256像素、帧速为200fps的高质量红外图像,满足偏振成像系统对运动目标的实时探测要求。采用旋转偏振片的方法对带凹槽塑料水杯开展偏振成像实验,提取出有效的Stokes参量图像,观察到显著的偏振特性。该处理模块可广泛用于空间目标探测、地雷探测、海上搜救及伪装目标的探测等领域。 展开更多
关键词 红外 偏振成像 高帧频 FPGA 目标探测
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前视红外成像系统的新进展 被引量:16
12
作者 范永杰 金伟其 刘崇亮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期189-194,共6页
概述了美国雷声公司与夜视和电子传感器委员会合作研发的第三代前视红外成像系统。与第二代热成像系统对比,为提高系统性能,该系统使用的主要新技术有:四视场双F数光学系统,引入了可变冷光阑、高分辨率(640×480和1 280×720)... 概述了美国雷声公司与夜视和电子传感器委员会合作研发的第三代前视红外成像系统。与第二代热成像系统对比,为提高系统性能,该系统使用的主要新技术有:四视场双F数光学系统,引入了可变冷光阑、高分辨率(640×480和1 280×720)、双波段(中波和长波)焦平面探测器组件,内置可控温度参考源,高度集成化图像处理电路及配套系统仿真模块。对各项技术的优势、劣势、特点、应用难点作了简要的分析,最后讨论了现代红外系统的发展趋势。对国内红外成像系统的发展研究有实用价值。 展开更多
关键词 第三代 红外 前视红外系统
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宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计 被引量:5
13
作者 李家琨 顿雄 +3 位作者 金明磊 金伟其 王霞 夏润秋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1966-1971,共6页
有毒有害气体的泄漏不仅污染环境,而且威胁人民生命财产安全,世界各国都非常重视快速有效的气体泄漏检测技术的研究和仪器开发。针对这一问题,提出了宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计方案,主要包括宽波段红外光学镜头、子波段滤光片... 有毒有害气体的泄漏不仅污染环境,而且威胁人民生命财产安全,世界各国都非常重视快速有效的气体泄漏检测技术的研究和仪器开发。针对这一问题,提出了宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计方案,主要包括宽波段红外光学镜头、子波段滤光片及切换装置、宽波段非制冷焦平面探测器、视频处理及系统控制电路等组成部分,充分利用非制冷探测器的无光谱选择特性,结合热图像非均匀性校正和数字细节增强处理算法,实现了对不同种类气体泄漏的高灵敏度检测,提供了适合人眼判断的气体泄漏视频图像显示结果。整个系统具有可检测气体种类多、检测范围大速度快、气体泄漏痕迹明显增强、系统便携性突出、成本相对较低等特点。 展开更多
关键词 气体泄漏检测 红外成像 非制冷焦平面探测器 数字细节增强
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显微热成像技术研究现状与展望 被引量:6
14
作者 高美静 许杰 +2 位作者 金伟其 谈爱玲 赵勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期13-18,共6页
显微热成像系统不仅能观测物体的形状细节,还能观测温度变化的细节,因此对需要进行细微热分析的领域具有重要作用。本文对显微热成像技术研究的背景和意义进行了概括,简单介绍了显微热成像系统的组成及工作过程,总结了显微热成像技术国... 显微热成像系统不仅能观测物体的形状细节,还能观测温度变化的细节,因此对需要进行细微热分析的领域具有重要作用。本文对显微热成像技术研究的背景和意义进行了概括,简单介绍了显微热成像系统的组成及工作过程,总结了显微热成像技术国内外发展研究及应用的现状,最后对其存在的问题及发展动态进行了分析。 展开更多
关键词 显微热成像 温度变化 细微热分析 发展现状
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红外成像技术中的9个问题 被引量:57
15
作者 蔡毅 王岭雪 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期671-682,共12页
讨论了与红外成像技术密切相关的9个问题:红外/热成像仪工作波段的选择、三代红外/热成像技术的一般性区别、5种扫描成像模式的比较、国外第二代红外成像技术的特点、长波红外扫描型与中波红外凝视型焦平面探测器综合性能的比较、制冷... 讨论了与红外成像技术密切相关的9个问题:红外/热成像仪工作波段的选择、三代红外/热成像技术的一般性区别、5种扫描成像模式的比较、国外第二代红外成像技术的特点、长波红外扫描型与中波红外凝视型焦平面探测器综合性能的比较、制冷和非制冷热成像技术的比较、非制冷红外焦平面探测器技术的比较、探测元尺寸与探测器规模、红外成像技术发展"代"的双重含义。 展开更多
关键词 红外成像 热成像 红外焦平面探测器 扫描成像 凝视成像
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单视点双曲面折反射红外全景成像系统设计与分析 被引量:4
16
作者 周星光 贺宇 +4 位作者 王岭雪 蔡毅 刘福平 李茂忠 陈骥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期197-205,共9页
在单视点结构约束条件下推导了给定红外探测器参数(像元规模和像元中心距)和俯仰角范围时,二次曲面反射镜面型(离心率)、反射镜厚度、反射镜与折射镜头之间的安装距离、折射镜头焦距等参数的数学公式,为建立单视点双曲面折反射红外全景... 在单视点结构约束条件下推导了给定红外探测器参数(像元规模和像元中心距)和俯仰角范围时,二次曲面反射镜面型(离心率)、反射镜厚度、反射镜与折射镜头之间的安装距离、折射镜头焦距等参数的数学公式,为建立单视点双曲面折反射红外全景成像系统提供了几何约束关系。与此同时,针对双曲面反射镜的特点,推导了其用于单视点折反射红外全景成像系统时空间分辨力(垂直方向瞬时视场和水平方向瞬时视场)的数学公式,并在理想大气、假设目标对比度足够高、探测方程相关参数最简化的条件下将其与现有的NVTherm IP模型结合获得系统作用距离的公式。采用不同像元规模和灵敏度(噪声等效温差)进行了仿真,发现:(1)系统空间分辨力随像元规模的增大而增大;(2)系统作用距离随像元规模和灵敏度的增大而提高,但灵敏度的增大对作用距离的改善不明显。 展开更多
关键词 折反射光学 全景成像 红外 空间分辨力 作用距离 双曲面反射镜
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水下距离选通成像系统调制传递函数模型分析 被引量:6
17
作者 胡玲 王霞 +1 位作者 延波 李帅帅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期3262-3269,共8页
随着国家对水下成像探测、水下资源勘查等应用需求增加,建立符合实际情况的水下光电成像模型,成为目前水下成像研究者的目标。为了探究水下距离选通成像系统性能,建立了距离选通成像系统各个模块调制传递函数模型,以及总的系统调制传递... 随着国家对水下成像探测、水下资源勘查等应用需求增加,建立符合实际情况的水下光电成像模型,成为目前水下成像研究者的目标。为了探究水下距离选通成像系统性能,建立了距离选通成像系统各个模块调制传递函数模型,以及总的系统调制传递函数模型。对目前市场上主流成像系统所采用的超第二代、第三代像增强器的选通成像性能进行理论对比仿真分析,完成了对水下距离选通成像系统性能模型的仿真。结果表明,前向散射光调制传递函数以及后向散射光调制传递函数随着探测距离以及选通时间的增加呈现逐渐下降趋势,并且前向散射光调制传递函数下降的速度更快;系统调制传递函数随着探测距离、选通时间和空间频率的增加而逐渐下降,并且通过理论模型分析得到典型的第三代像管的性能比超第二代像管的性能在水下距离选通成像过程中更具优势。 展开更多
关键词 水下成像 距离选通 性能模型 散射光调制传递函数
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激光距离选通成像技术及其组合应用模式综述 被引量:4
18
作者 许凯达 金伟其 +2 位作者 裘溯 刘敬 张强辉 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期16-23,共8页
激光距离选通成像系统与热成像系统组合应用模式已成为国内外关注的发展趋势之一。简要阐述了激光距离选通成像系统的工作原理及技术特点;结合国外最新出现的主/被动成像组合模式,介绍了四种典型实验系统:单纯的激光距离选通成像系统、... 激光距离选通成像系统与热成像系统组合应用模式已成为国内外关注的发展趋势之一。简要阐述了激光距离选通成像系统的工作原理及技术特点;结合国外最新出现的主/被动成像组合模式,介绍了四种典型实验系统:单纯的激光距离选通成像系统、短波红外距离选通成像+热成像组合系统、热成像+激光雷达共光路组合系统、多波段双模成像系统,分析了各组合系统的结构组成、核心器件和技术优势;介绍了相关实验研究结果,着重介绍了两种新的成像模式——非视域成像模式和双基成像模式。分析了激光距离选通成像技术的发展趋势,对发展新型激光距离选通成像技术和装备具有参考价值。 展开更多
关键词 距离选通成像 组合系统 技术进展
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THz焦平面探测器及其成像技术发展综述 被引量:5
19
作者 金伟其 田莉 +2 位作者 王宏臣 蔡毅 王鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第4期187-194,共8页
THz探测器作为THz成像系统的核心器件,一定程度上制约着THz成像技术的发展,鉴于单元/多元探测器的光机扫描成像模式存在的问题,THz焦平面探测器成像成为THz探测技术发展的方向。介绍了近年来国内外在THz焦平面探测器,特别是基于VOx的TH... THz探测器作为THz成像系统的核心器件,一定程度上制约着THz成像技术的发展,鉴于单元/多元探测器的光机扫描成像模式存在的问题,THz焦平面探测器成像成为THz探测技术发展的方向。介绍了近年来国内外在THz焦平面探测器,特别是基于VOx的THz焦平面探测器及其成像技术的研究进展,分析了THz焦平面探测器及其成像模式的发展前景。本文对于研究THz成像技术及应用的发展具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 THz成像 THz探测器 焦平面 VOx非制冷探测器 热释电非制冷探测器
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透明物体面形偏振成像测量技术综述 被引量:3
20
作者 刘敬 金伟其 +2 位作者 王霞 王亚慧 夏润秋 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第9期681-687,共7页
无偏漫射光被物体反射后变为部分偏振光,菲涅尔定律阐明了入射角和反射光偏振度的定量关系。入射面的方位角和反射光的偏振角存在90°的方位差,由此可以获得入射面的方位角。综述了透明物体面形偏振成像测量的研究进展,首先介绍了La... 无偏漫射光被物体反射后变为部分偏振光,菲涅尔定律阐明了入射角和反射光偏振度的定量关系。入射面的方位角和反射光的偏振角存在90°的方位差,由此可以获得入射面的方位角。综述了透明物体面形偏振成像测量的研究进展,首先介绍了Lawrence B Wolff提出的反射模型及透明物体反射光类型;进一步介绍了基于镜面反射光偏振特性的透明物体面形偏振成像测量原理,并针对测量中存在的入射角和入射面方位角歧义问题,综述了目前国内外消除入射角和消除入射面方位角歧义的方法。鉴于已有算法均假定反射光线平行于偏振成像系统的光轴,但实际应用中常常不能满足这个假设,为此简单介绍了作者提出的基于向量运算的透明物体面形偏振成像测量方法;最后分析了透明物体面形偏振成像测量进一步的研究方向。 展开更多
关键词 透明物体 偏振面形测量 入射角歧义 方位角歧义
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