微光夜視技術(shù)自二十世紀(jì)三十年代出現(xiàn)以來,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到軍事和民用領(lǐng)域,用軟件評估成像系統(tǒng)的性能,能夠做到高效率、經(jīng)濟(jì)和安全�；谏鲜隹紤],本文提出了一種更為精確的視距檢測模型,編寫開發(fā)了一套集計算和仿真功能于一體的視距估算軟件,這為成像系統(tǒng)的改進(jìn)以及夜視技術(shù)的發(fā)展提供了參考。本文先是研究了微光夜視系統(tǒng)各成像參數(shù)對最終成像質(zhì)量的影響,分析了夜間光在背景、目標(biāo)以及大氣傳輸過程中的光譜輻射和反射特性,并討論了常見的光電陰極光譜響應(yīng)特性,為微光夜視系統(tǒng)的視距評估提供了理論基礎(chǔ);其次,針對微光夜視系統(tǒng)輻射增益、分辨力、噪聲特性、光譜響應(yīng)等參數(shù)的測試方法、系統(tǒng)設(shè)計原理、測試平臺以及所需的儀器設(shè)備給予總結(jié)歸納;然后,根據(jù)噪聲因子對微光夜視成像系統(tǒng)視距的影響,借助系統(tǒng)噪聲因子關(guān)系式,對噪聲因子進(jìn)行修正,并建立了新的視距探測方程,通過野外試驗驗證了新視距探測方程的合理性;最后,根據(jù)修正后的視距評估公式,以C++和SQL為主控程序的編程語言,采用MFC和SQL Server2008軟件開發(fā)工具,最終建立了微光夜視性能軟件評估系統(tǒng)。通過對開發(fā)軟件進(jìn)行測試分析,得到其測試結(jié)果與同等條件下的野外試驗結(jié)果相接近,從而說明該視距評估軟件能夠?qū)ξ⒐庖挂暢上裣到y(tǒng)的性能做出客觀評估,也驗證了本文所提出新視距公式的有效性和評估軟件的實用性。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN223
【部分圖文】：

點而被廣泛地認(rèn)可。現(xiàn)階段我們所研制和使用的像增強器，都使用了該結(jié)構(gòu)形式它逡逑主要由輸入窗口、光電陰極、前近貼系統(tǒng)、微通道板、后近貼系統(tǒng)、熒光屏、輸出窗口逡逑等部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖２．２所示：逡逑輸入窗口邐光電Ｐ月極微通道板逡逑Ｉ邐（ＭＣＰ）逡逑￣邐熒光屏邐輸出窗口逡逑電子Ｉ邋＋邐／逡逑＼邋＼逡逑輸三三＿一＂逡逑入—＞—＾逡逑邐＾邐、Ｖ￣？￣—＝邋—？出逡逑＊邐？邋－逡逑第一近Ｉ邐１第二近逡逑邐Ｉ邋貼電壓邐貼電壓逡逑４邋邐？逡逑ＭＣＰ電壓逡逑圖２．２邋ＭＣＰ雙近貼式微光像增強器基本結(jié)構(gòu)逡逑５逡逑

（２－１）逡逑根據(jù)式（２．１）可知光譜反射系數(shù)巧是由入射光波長、入射角、外界環(huán)境、物體表面光逡逑滑度等因素共同決定的，圖２．３中的反射特性曲線，描述的是同等外界條件下，綠色草逡逑木、粗糙混凝土和綠色涂層的反射系數(shù)隨波長的變化關(guān)系ｆ１７］。由圖２．３可知，該光譜特逡逑性曲線研究的是可見光和近紅外光譜波段。分析綠色草木對應(yīng)的光譜曲線可知，反射系逡逑數(shù)在６００ｎｍ處是一個波谷，其值僅為０．１，隨后便迅速增加，直到在８００？１１邋ＯＯｎｍ波段逡逑穩(wěn)定在０．６？０．７之間；同理，也可以對暗綠色涂料和粗糙混凝土的反射特性進(jìn)行詳細(xì)描逡逑述。準(zhǔn)確的測量和描述光譜反射特性曲線，不僅影響光譜匹配系數(shù)的求解，還對視距方逡逑程的修正有很大影響。逡逑８０邋邐１逡逑７０邋邐邐邐逡逑綠色草木逡逑６０邋邐邐－Ｖ邐逡逑＾邋５０邐Ｖ邐逡逑＾邋４0邐邐１邐逡逑混凝土逡逑：：逡逑／邋暗綠色涂層逡逑0邋１邐１邐１邐！邐１邐！逡逑０邐０．４邐０．８邐１．２邐１．６邐２逡逑入（網(wǎng)）逡逑圖２．３常用材料的光譜反射特性曲線逡逑２．２．３大氣傳輸特性逡逑由于大氣傳輸是微光夜視系統(tǒng)接收物體反射光的必要途徑，因此研究微光夜視系統(tǒng)逡逑的成像機(jī)理，需要考慮大氣傳輸對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。大氣作為自然界中的光學(xué)傳輸逡逑介質(zhì)

反射式ＧａＡｓ光電陰極布局簡略、實驗方便，因此，很容易找到對反射式研逡逑究的相關(guān)資料。研究表明：透射式光電陰極的結(jié)構(gòu)設(shè)計，與微光像增強器的光路結(jié)構(gòu)更逡逑加匹配，因此，在實際應(yīng)用中成為了主流ｔ４３］。如圖２．４是美國ＩＴＴ公司研制的透射式逡逑ＧａＡｓ光電陰極和我國自主研制的ＭＯＣＶＤ生長的Ｔ２、Ｔ４陰極樣品的曲線比較，而表逡逑２．１和表２．２則表示了這三條曲線對應(yīng)的光譜響應(yīng)特性參數(shù)［４４］。逡逑１０００邋邐逡逑？邋１０＾４？邐一美國邋ＩＴＴ邐ｉ逡逑＠邐：邋／ｊｉ邐—＾邋ＭＯＣＶＤ邋Ｔ２邐ｉ逡逑賦邐ＭＯＣＶＤ邋Ｔ４邋＼逡逑８邋Ｊｉ邐Ｈ逡逑．ｊ逡逑ｏ．ｉ邋Ｌ———１——■——１——■——１——■——１——１——＾邐逡逑４００邐５００邐６００邐７００邐８００邐９００邐１０００逡逑波長（ｎｍ）逡逑圖２．４邋２０１０年國內(nèi)外ＧａＡｓ光電陰極光譜響應(yīng)曲線比較逡逑邐表２．１邋２０１０年國內(nèi)外ＧａＡｓ光電陰極光譜響應(yīng)特性參數(shù)比較邐逡逑起始波長截止波長邋峰值響應(yīng)邐峰值位置積分靈敏度逡逑曲線逡逑（ｎｍ）邐（ｎｍ）邋（ｍＡＡＶ）邋（ｎｍ）邐（（ｉＡ／ｌｍ）逡逑美國邋ＩＴＴ邐４４０邐９１５邐２７７．７邐８４０邐２３３０逡逑國產(chǎn)邋ＭＯＣＶＤ邋Ｔ２邐４００邐１０００邐２４３．８邐７６０邐２０２２逡逑國產(chǎn)邋ＭＯＣＶＤ邋Ｔ４邐４００邐１０００邐２４２．０邐７３５邐

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金偉其;陶禹;石峰;李本強;;微光視頻器件及其技術(shù)的進(jìn)展[J];紅外與激光工程;2015年11期

2 劉濤;邱亞峰;;紫外像增強器輻射增益測試系統(tǒng)設(shè)計[J];應(yīng)用光學(xué);2015年05期

3 潘京生;邵愛飛;孫建寧;蘇德坦;陸強;;微通道板的離子反饋對像增強器性能升級的影響分析及改進(jìn)途徑探究[J];紅外技術(shù);2015年04期

4 李志剛;鄭玉權(quán);;基于激光的光譜輻射定標(biāo)[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年12期

5 張俊舉;楊文彬;許輝;劉磊;陶媛媛;;人體目標(biāo)光譜特性對微光像增強器視距的影響[J];光譜學(xué)與光譜分析;2013年11期

6 趙少卿;張雛;;激光大氣傳輸特性仿真及對激光測距的影響[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2013年11期

7 田金生;;微光像傳感器技術(shù)的最新進(jìn)展[J];紅外技術(shù);2013年09期

8 李曉峰;石峰;馮劉;;透射式GaAs光電陰極熒光譜特性研究[J];紅外技術(shù);2013年06期

9 拜曉鋒;尹雷;胡文;師宏立;賀英萍;;像增強器亮度增益測試的重復(fù)性研究[J];紅外與激光工程;2013年02期

10 郭暉;向世明;田民強;;微光夜視技術(shù)發(fā)展動態(tài)評述[J];紅外技術(shù);2013年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 郭婧;近紅外InGaAs光電陰極材料特性仿真與表面敏化研究[D];南京理工大學(xué);2016年

2 王洪剛;像增強器的電子輸運與噪聲特性研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 任玲;GaAs光電陰極及像增強器的分辨力研究[D];南京理工大學(xué);2013年

4 趙靜;透射式GaAs光電陰極的光學(xué)與光電發(fā)射性能研究[D];南京理工大學(xué);2013年

5 傅文紅;MCP擴(kuò)口工藝的理論、實驗與測試技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2006年

6 劉磊;激光助視/微光夜視系統(tǒng)視距評估研究[D];南京理工大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 王瑤;微光夜視系統(tǒng)性能評價模型及其仿真軟件研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 何曾文;大氣背景紫外光譜輻射特性研究[D];電子科技大學(xué);2013年

3 謝婕;基于OGRE的微光成像系統(tǒng)仿真[D];西安電子科技大學(xué);2013年

4 陳巍;微光夜視儀光學(xué)系統(tǒng)的研究[D];長春理工大學(xué);2012年

5 張昆林;小型16mm雙近貼式像增強器研究[D];南京理工大學(xué);2008年

本文編號：2808490