發(fā)布時間：2017-07-26 02:22

  本文關(guān)鍵詞：微光成像系統(tǒng)的MRC模型及其測量實驗研究

  更多相關(guān)文章： 選通 微光夜視 性能模型 CCD/CMOS MRC 作用距離

【摘要】：微光夜視成像系統(tǒng)的性能評價模型一直是夜視技術(shù)領(lǐng)域的重要問題,對微光夜視成像系統(tǒng)性能的改善、提升和發(fā)展具有重要的指導作用及實用價值。最小可分辨對比度(Minimum Resolvable Contrast,MRC)是一種可定量描述光電成像系統(tǒng)閾值對比度的評價參量,它綜合了系統(tǒng)靈敏度和噪聲、目標空間頻率以及人眼視覺特性等因素,能更全面地反映光電成像系統(tǒng)的極限性能�；诠怆姵上裣到y(tǒng)MRC的擴展源目標作用距離預測方法充分考慮了目標/背景特性、大氣傳輸影響、光電成像系統(tǒng)的傳遞特性以及人眼視覺特性等因素,可以更合理地預測光電成像系統(tǒng)的作用距離。微光夜視系統(tǒng)是一種可增強夜間作戰(zhàn)實力的技術(shù)裝備,本身并不具有作戰(zhàn)能力,但是在夜間可促進武器裝備的作用發(fā)揮。選通成像系統(tǒng)是一種重要的微光成像系統(tǒng),它能夠有效地降低脈沖激光照明引起的后向散射的影響,提高夜間以及惡劣環(huán)境下光電成像系統(tǒng)的作用距離。本文分別對低照度CCD/CMOS成像系統(tǒng)及選通成像系統(tǒng)進行了MRC測量及其作用距離估算的研究。首先,搭建了一個微光成像系統(tǒng)MRC測試系統(tǒng),針對典型低照度CCD/CMOS成像組件,進行了低照度MRC的實驗室測量和分析;并利用基于MRC的光電成像系統(tǒng)作用距離模型,對低照度CCD和CMOS成像組件分別在相同焦距、瞬時視場和成像視場條件下的作用距離進行了預測分析和討論,得出法國超低照度CMOS組件作用距離在低照度情況下優(yōu)于低照度CCD成像組件;然后,為了研究選通信號(選通頻率、占空比)對選通成像系統(tǒng)成像效果的影響以及等效曝光量理論,采用了人眼主觀判斷標準分辨率靶標的方法,結(jié)果表明:選通頻率在選通像管的工作頻率范圍內(nèi)(100Hz-1000Hz)對選通成像系統(tǒng)的影響不夠明顯,可以忽略不計;圖像景物平均亮度會隨著選通信號占空比的增加而增大,極限分辨角也會隨之增大。搭建了選通成像系統(tǒng)的MRC測試系統(tǒng),對選通成像系統(tǒng)在非選通工作模式下的MRC進行了測量,并由此估算了選通工作模式下的作用距離。本文的研究對于低照度成像系統(tǒng)的設計和性能評價具有理論指導意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】：選通 微光夜視 性能模型 CCD/CMOS MRC 作用距離
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ5;TN223
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 微光成像器件技術(shù)的發(fā)展狀況11-17
• 1.2.1 微光像增強器技術(shù)發(fā)展狀況11-14
• 1.2.2 微光CCD/CMOS技術(shù)發(fā)展狀況14-16
• 1.2.3 微光增強型CCD/CMOS技術(shù)發(fā)展狀況16-17
• 1.3 微光夜視技術(shù)性能評價研究17-21
• 1.3.1 微光夜視技術(shù)性能評價綜述17-18
• 1.3.2 微光夜視技術(shù)性能評價研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排21-22
• 第2章 微光成像系統(tǒng)的MRC模型與作用距離模型22-36
• 2.1 微光ICCD成像系統(tǒng)MRC模型推導的基本過程22-32
• 2.1.1 目標與背景平均輻亮度和表觀對比度22-24
• 2.1.2 光陰極表面接收的目標和背景的光通量24
• 2.1.3 CCD像元探測的目標或背景的電子通量24-25
• 2.1.4 三條帶靶標的圖像信噪比25-27
• 2.1.5 微光ICCD成像系統(tǒng)實際輸出信號27-29
• 2.1.6 微光ICCD成像系統(tǒng)噪聲29-30
• 2.1.7 微光ICCD成像系統(tǒng)的MRC30-32
• 2.2 微光CCD/CMOS夜視系統(tǒng)的MRC模型推導32
• 2.3 基于MRC的微光成像系統(tǒng)作用距離模型32-35
• 2.3.1 目標與場景模型33
• 2.3.2 大氣傳輸?shù)挠绊?/span>33-34
• 2.3.3 作用距離模型34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 低照度成像組件的MRC測量及其作用距離估算36-46
• 3.1 低照度CCD/CMOS成像組件MRC測量36-42
• 3.1.1 MRC的測試系統(tǒng)36-39
• 3.1.2 MRC測量結(jié)果及其分析39-42
• 3.2 基于MRC的低照度成像組件作用距離模擬與分析42-44
• 3.2.1 低照度成像組件的作用距離估算42-43
• 3.2.2 分析和討論43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第4章 選通成像系統(tǒng)的等效曝光量理論實驗及其MRC測量46-60
• 4.1 選通成像系統(tǒng)的等效曝光量理論46-49
• 4.1.1 照明激光脈沖占空比47-48
• 4.1.2 光電陰極平均工作電流密度與目標表面照度48-49
• 4.2 選通信號影響實驗及數(shù)據(jù)分析49-56
• 4.2.1 實驗方案49-50
• 4.2.2 實驗配置50-52
• 4.2.3 實驗過程52-53
• 4.2.4 實驗數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)論53-56
• 4.3 微光ICMOS成像系統(tǒng)的MRC測量56-58
• 4.3.1 測量實驗56-57
• 4.3.2 實驗數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)論57-58
• 4.4 選通微光ICMOS成像系統(tǒng)的作用距離估算58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論60-62
• 5.1 主要工作60
• 5.2 主要創(chuàng)新點60-61
• 5.3 有待進一步研究的問題61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文與研究成果清單66-67
• 致謝67

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本文編號：574371