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数学形态学和小波变换的红外图像处理方法 被引量：45
1
作者 同武勤 凌永顺 +2 位作者 黄超超 杨华 樊祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期138-144,共7页
为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利... 为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利用考虑了图像纹理信息的小波阈值对分割的图像进行滤波处理;最后针对过分割问题提出了一种利用区域灰度中值对分割区域进行融合处理的算法。实验结果及算法性能评估结果表明,该方法能够较好地解决红外目标的识别问题,具有较好的实用性。 展开更多
关键词 分水岭算法 小波闽值滤波 红外目标检测 红外图像处理
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红外偏振探测的机理 被引量：25
2
作者 刘必鎏 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期777-781,共5页
偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并... 偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并借助多人的实验加以辅证。发现当入射角等于布儒斯特角时,反射光的线偏振度达到最大值;多次散射使光的偏振方向不断偏转,经统计平均后降低了反射或散射光的偏振度;亮的粗糙表面的反射光以多次反射为主,表现出较小的线偏振度;通过检测反射光偏振角的相位差可以确定目标是金属还是绝缘体。 展开更多
关键词 偏振 偏振探测 机理 表面特性
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矩形喷管外尾焰红外辐射特性的数值计算 被引量：12
3
作者 冯云松 李晓霞 +1 位作者 路远 金伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期437-442,共6页
为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹... 为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹线型的统计窄带模型,求出尾焰在某一窄带的平均吸收系数;采用有限体积法求解了气体介质中辐射传输方程;计算得到了矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性与在3～5μm波段的总强度分布。结果表明:矩形喷管外尾焰为扁平状,其宽边对称面内的红外辐射强度大于窄边对称面内的红外辐射强度,并且尾焰辐射在2.7μm和4.3μm处出现了2个辐射峰。 展开更多
关键词 光学 尾焰 矩形喷管 辐射传输方程 有限体积法 红外辐射
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地面目标表面温度及红外辐射的计算 被引量：40
4
作者 吕相银 凌永顺 黄超超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期563-567,共5页
目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影... 目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影响目标表面温度边界条件的各种因素,得到了计算地面目标表面温度的一般方法。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁外表面温度白天随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较,结果表明理论计算较为准确。最后在此基础上,对目标的红外辐射进行了理论计算和讨论。 展开更多
关键词 地面目标 温度 红外辐射
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中长波红外双波段全向反射镜的设计 被引量：12
5
作者 赵大鹏 时家明 +2 位作者 汪家春 袁忠才 刘必鎏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期454-457,共4页
研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反... 研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反射（反射率大于99%）,相对带宽分别达到了49.8%和43.1%。 展开更多
关键词 全向反射镜 光子晶体 异质结构 中远红外
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来袭飞机的红外辐射及其大气传输特性研究 被引量：10
6
作者 赵楠 李晓霞 +2 位作者 马森 郭宇翔 孙通 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期890-893,共4页
研究了来袭飞机的三个主要红外辐射源(尾焰、尾喷管和蒙皮)的红外辐射特性,以及各自主要辐射波段在大气中衰减的情况。通过优化模型,计算得到了其各自主要辐射波段的红外辐射强度。并根据三个辐射源各自主要辐射波段的大气透过率的计算... 研究了来袭飞机的三个主要红外辐射源(尾焰、尾喷管和蒙皮)的红外辐射特性,以及各自主要辐射波段在大气中衰减的情况。通过优化模型,计算得到了其各自主要辐射波段的红外辐射强度。并根据三个辐射源各自主要辐射波段的大气透过率的计算,得到经过相同大气路程衰减后,最终到达红外探测器的辐射强度。 展开更多
关键词 飞机红外辐射 尾焰 蒙皮 尾喷管 大气透过率
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地面目标与背景的红外辐射对比度特性 被引量：11
7
作者 娄和利 吕相银 +1 位作者 周园璞 吴晓迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2002-2007,共6页
红外系统对处于地面背景中的目标探测，很大程度上取决于目标本身与周围背景之间的红外辐射特征差异，即两者之间的辐射对比度。简要讨论了辐射对比度与目标发射率及目标背景温差的关系。分析了影响地面建筑物及水泥地面温度的各种因素... 红外系统对处于地面背景中的目标探测，很大程度上取决于目标本身与周围背景之间的红外辐射特征差异，即两者之间的辐射对比度。简要讨论了辐射对比度与目标发射率及目标背景温差的关系。分析了影响地面建筑物及水泥地面温度的各种因素，建立了基于一维有限差分法的计算温度的模型并利用MATLAB得以实现。计算了目标与背景在8～14μm波段上的红外辐射对比度。结果表明在不同情况下同一目标与背景的红外辐射对比度变化较大，不同方位墙面与背景的对比度具有不同的变化趋势。 展开更多
关键词 辐射对比度 地面目标 背景 温度计算
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地面金属目标红外与毫米波辐射特性及控制研究 被引量：7
8
作者 吴丹 路远 +2 位作者 凌永顺 马超杰 李玉波 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期56-58,62,共4页
从研究地面金属目标与地面背景辐射对比度的角度出发,综合分析了目标关键部位分别在红外与毫米波波段的辐射特性,在此基础上探讨针对红外与毫米波被动探测的辐射特性控制方向和综合干扰措施,并引入人工神经网络提出了综合干扰效果评估... 从研究地面金属目标与地面背景辐射对比度的角度出发,综合分析了目标关键部位分别在红外与毫米波波段的辐射特性,在此基础上探讨针对红外与毫米波被动探测的辐射特性控制方向和综合干扰措施,并引入人工神经网络提出了综合干扰效果评估模型的建立。 展开更多
关键词 红外 毫米波 地面金属目标 辐射特性 效果评估
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大气层外弹道式目标红外特征的数值分析(英文) 被引量：10
9
作者 张骏 王一程 +1 位作者 吕相银 杨华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期765-769,共5页
讨论了有限元非等温性对辐射的影响,并给出了三结点三角形单元的辐射热流公式。在结点温差较小的情况下,平均温度法被证明是合理的。将大气层外弹道式目标视为点目标,使用平均温度法并利用有限元法分析得到的表面温度场计算了目标的红... 讨论了有限元非等温性对辐射的影响,并给出了三结点三角形单元的辐射热流公式。在结点温差较小的情况下,平均温度法被证明是合理的。将大气层外弹道式目标视为点目标,使用平均温度法并利用有限元法分析得到的表面温度场计算了目标的红外辐射强度空间分布。在计算过程中考虑了目标空间方位的变化对红外辐射强度的影响,并提出空间辐射矩阵对目标飞行全程的红外辐射计算进行加速。 展开更多
关键词 红外辐射强度 有限元 空间辐射矩阵 大气层外弹道式目标 点目标
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红外图像的模糊域同态增强 被引量：11
10
作者 刘政清 邹继伟 +1 位作者 张骏 杨华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期87-89,共3页
结合模糊集理论在图像处理方面的优势,设计了一种红外图像模糊域同态增强方案。该方案首先将红外图像由空域平面转换成模糊域(特征)平面,然后再对其进行同态增强,最终经去模糊得到处理后的图像。实验结果表明,该方案取得了较好的处理效... 结合模糊集理论在图像处理方面的优势,设计了一种红外图像模糊域同态增强方案。该方案首先将红外图像由空域平面转换成模糊域(特征)平面,然后再对其进行同态增强,最终经去模糊得到处理后的图像。实验结果表明,该方案取得了较好的处理效果,能够达到增强红外图像的目的。 展开更多
关键词 红外图像 模糊域 同态滤波 图像增强
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一种基于光子晶体的红外伪装材料 被引量：16
11
作者 刘必鎏 时家明 +1 位作者 赵大鹏 张玮 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期512-515,共4页
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构... 光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结光子晶体,实现了光子带隙的展宽,设计的双周期CdSe/SiO2异质结光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,其中在3.14～5.57μm和8.16～13.96μm的光谱反射率都大于95%,较好地满足了中远红外双波段伪装兼容的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,TM波的带隙较之于垂直入射时减小,TE波的带隙较之于垂直入射时增大,TE波在中远红外波段具有高反射的连续区域明显比TM波的大得多。 展开更多
关键词 红外伪装 光子晶体 特征矩阵 异质结
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一种基于光子晶体的中远红外双波段兼容伪装材料 被引量：17
12
作者 高永芳 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期970-974,共5页
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质... 光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结构光子晶体,实现了光子带隙的展宽,该结构光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,在2.94~5.06μm和7.66~11.98μm波段的光谱反射率接近为1;在2.91~5.12μm和7.62~12.29μm波段的光谱反射率大于95%,较好地满足了中远红外双波段兼容伪装的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,随着入射角度的增加,TM波的带隙逐渐变窄,而TE波的带隙逐渐变宽。 展开更多
关键词 光子晶体 兼容伪装 特征矩阵
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一种改进的可见光与红外图像融合算法 被引量：18
13
作者 柴奇 杨伟 +1 位作者 管怡 杨旭 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期87-90,共4页
针对红外和可见光图像的特点,提出一种基于加权对比度和局部熵相结合的多分辨图像融合算法。利用小波变换得到待融合图像的多分辨结构,在图像多分辨结构相应各级上采取不同的融合规则,得到融合图像的多分辨结构,利用小波逆变换重构融合... 针对红外和可见光图像的特点,提出一种基于加权对比度和局部熵相结合的多分辨图像融合算法。利用小波变换得到待融合图像的多分辨结构,在图像多分辨结构相应各级上采取不同的融合规则,得到融合图像的多分辨结构,利用小波逆变换重构融合图像。实验结果表明,该方法在保留可见光图像高的空间分辨率和丰富的纹理细节信息的同时,融合了红外图像对热目标比较敏感的特点,提高了图像的可判读性。 展开更多
关键词 小波变换 方向对比度 局部熵 图像融合
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一种动态红外隐身技术的实现与分析 被引量：10
14
作者 冯云松 路远 +1 位作者 范彬 吴丹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期558-560,共3页
提出了动态红外隐身技术的一种实现方案。综合考虑地面目标和地表环境的热红外特征,分析了目标动态红外隐身的基本理论,并利用调温器件阵列实现目标的动态红外隐身,最后给出动态红外隐身实验的结果和分析。
关键词 红外隐身 调温器件 红外热像
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卫星的表面温度与红外辐射特性(英文) 被引量：7
15
作者 吴晓迪 黄超超 +2 位作者 凌永顺 吕相银 杨华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期805-810,共6页
建立了卫星温度场与红外辐射特性的理论计算模型。首先利用有限元法求解瞬态热平衡方程,得到了卫星的温度场分布,然后根据卫星的表面温度分布,在3-6μm和6-16μm波段计算了卫星的红外辐射出射度,并对其变化规律及影响因素进行了详细的... 建立了卫星温度场与红外辐射特性的理论计算模型。首先利用有限元法求解瞬态热平衡方程,得到了卫星的温度场分布,然后根据卫星的表面温度分布,在3-6μm和6-16μm波段计算了卫星的红外辐射出射度,并对其变化规律及影响因素进行了详细的分析。最后将卫星视为空间点目标,计算比较了卫星处于日照区和地影区时两个波段的红外辐射强度空间分布。该研究结果对于空间目标的红外探测与识别具有参考价值。 展开更多
关键词 地球卫星 热平衡方程 表面温度分布 红外特性
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红外发射率控制方法及机理研究 被引量：9
16
作者 路远 李玉波 +1 位作者 乔亚 吴丹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期294-296,共3页
红外发射率的控制具有广泛的用途,根据电磁波理论,讨论了物体表面的发射率与折射率的关系,折射率大的物体发射率低。电致变色材料是一种可控制其表面折射率和发射率的材料。以氧化钨为例探讨了发射率的控制方法。利用电场对三氧化钨薄... 红外发射率的控制具有广泛的用途,根据电磁波理论,讨论了物体表面的发射率与折射率的关系,折射率大的物体发射率低。电致变色材料是一种可控制其表面折射率和发射率的材料。以氧化钨为例探讨了发射率的控制方法。利用电场对三氧化钨薄膜进行离子和电子的共注入和共抽取,三氧化钨中的载流子浓度发生了变化,折射率和红外发射率也发生了变化。 展开更多
关键词 红外发射率 折射率 控制 三氧化钨
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利用有限差分法计算空间目标红外特征 被引量：8
17
作者 李颖杰 吕相银 +1 位作者 吴晓迪 杨华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期218-222,共5页
空间目标的红外辐射特性是对空间目标进行探测与识别的重要依据。首先分析了空间目标与外界环境的热交换关系,确定了目标表面的边界条件,推导出边界单元的有限差分形式,针对空间目标的遮挡问题,开展了判断方法的讨论,为准确计算目标的... 空间目标的红外辐射特性是对空间目标进行探测与识别的重要依据。首先分析了空间目标与外界环境的热交换关系,确定了目标表面的边界条件,推导出边界单元的有限差分形式,针对空间目标的遮挡问题,开展了判断方法的讨论,为准确计算目标的表面温度场奠定了基础。其次利用有限差分法求解其导热微分方程,获得了目标表面温度场分布特性;将总红外辐射分解为自发辐射和反射辐射两部分,分别给出了计算自发辐射强度和反射辐射强度的计算式。最后以某空间目标为例,利用数值方法计算表面温度场,并在此基础上计算了红外辐射强度的空间分布,对计算结果进行了分析。 展开更多
关键词 空间目标 温度分布 红外辐射 反射
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基于最大模糊熵的红外图像边缘检测算法 被引量：8
18
作者 刘政清 杨华 +1 位作者 范彬 同武勤 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期47-50,共4页
针对红外图像边缘检测这一难题,结合红外图像及其梯度图像的特点,在红外梯度图像模糊划分的基础上,提出了一种基于最大模糊熵的红外图像边缘检测方法。首先通过改进传统Sobel算子构造出红外图像的梯度图并研究其直方图特点,然后对其进... 针对红外图像边缘检测这一难题,结合红外图像及其梯度图像的特点,在红外梯度图像模糊划分的基础上,提出了一种基于最大模糊熵的红外图像边缘检测方法。首先通过改进传统Sobel算子构造出红外图像的梯度图并研究其直方图特点,然后对其进行自然模糊划分,最后根据最大模糊熵准则确定最优模糊参数,进而确定梯度图像的最佳分割阈值,从而实现边缘提取。与传统的基于梯度的边缘检测算法进行对比实验,结果表明,该方法用于红外图像边缘检测能获得更好的效果。 展开更多
关键词 边缘检测 红外图像 模糊熵 模糊划分
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基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料 被引量：12
19
作者 高永芳 时家明 赵大鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期647-650,共4页
现代探测系统由单一工作模式向复合工作模式转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性,可以实现红外伪装;基于一维掺杂光子晶体,可以实现远红外与激光兼容伪装。... 现代探测系统由单一工作模式向复合工作模式转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性,可以实现红外伪装;基于一维掺杂光子晶体,可以实现远红外与激光兼容伪装。设计了一种基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱,发现可以在反射光谱中的高反射率波段内形成局部窄带低反射区。结果表明:利用一维掺杂光子晶体可以实现远红外与激光兼容伪装。 展开更多
关键词 光子晶体 伪装 特征矩阵
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红外三色被动测距 被引量：5
20
作者 路远 冯云松 +1 位作者 凌永顺 乔亚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2680-2685,共6页
由于目标的红外辐射在大气中传输时其不同波长的辐射强度比值会随着传输距离的改变而发生变化,故波长的辐射强度比包含了目标的距离信息。基于上述原理,本文研究了利用比色方法依据空中目标的红外辐射对其进行测距的方法。推导了目标辐... 由于目标的红外辐射在大气中传输时其不同波长的辐射强度比值会随着传输距离的改变而发生变化,故波长的辐射强度比包含了目标的距离信息。基于上述原理,本文研究了利用比色方法依据空中目标的红外辐射对其进行测距的方法。推导了目标辐射强度色比与目标温度、辐射传输距离、大气消光系数之间的关系。在大气消光系数相对固定时,通过测量不同波长的辐射强度比值对目标进行了测距,推导出了红外三色比距离方程。根据大气辐射传输衰减计算模型,选择8.5、9.0、9.5μm 3个波长作为色比波长,2km处300K黑体作为被测目标,画出了色比测距图。分析显示,图上作业得到的目标距离和温度与实际目标的距离和温度基本相符。另外,利用本方法通过一次测量即可获得目标的距离和温度。 展开更多
关键词 红外测距 被动测距 比色法 大气衰减
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