近年來,隨著目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,目標(biāo)與背景對(duì)比度測(cè)量越來越受各國(guó)的重視。利用可見光和紅外對(duì)地面目標(biāo)探測(cè)從而獲得目標(biāo)與背景對(duì)比度,是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)獲取信息的重要手段。本文深入分析目標(biāo)與背景對(duì)比度測(cè)量方法,可見光波段通過CCD像面上的照度來定義對(duì)比度,紅外波段通過探測(cè)器上的輻射亮度來定義對(duì)比度,傳統(tǒng)上的測(cè)量系統(tǒng)在波段選擇上比較單一,主要獲取一個(gè)波段的目標(biāo)圖像,存在局限性。本文針對(duì)成像測(cè)量系統(tǒng),設(shè)計(jì)雙波段光學(xué)系統(tǒng),能同時(shí)采集目標(biāo)可見光圖像和紅外圖像,很大程度上提高目標(biāo)探測(cè)概率和準(zhǔn)確度,同時(shí)也有利于后期的圖像融合。通過比較國(guó)內(nèi)外雙波段設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),深入研究可見/紅外雙波段光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了一套可見/紅外雙波段共口徑光學(xué)系統(tǒng),其中可見光波段為0.38μm~0.76μm,紅外波段為7.9μm~9.7μm,分析比較雙波段光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般結(jié)構(gòu)形式,采用折衍混合結(jié)構(gòu)形式,系統(tǒng)光路中采用分光棱鏡進(jìn)行分光,分別由各自的探測(cè)器接收成像。紅外光路利用制冷型紅外探測(cè)器進(jìn)行接收,為實(shí)現(xiàn)100%冷光闌效率和減小系統(tǒng)口徑,采用二次成像結(jié)構(gòu)。本文依據(jù)系統(tǒng)選型以及探測(cè)器的參數(shù),分別計(jì)算可見光通道和紅外光通道光學(xué)系統(tǒng)的主要參數(shù)。設(shè)計(jì)參數(shù)如下:可見光光路的焦距為100mm,相對(duì)孔徑為1:4。長(zhǎng)波紅外光路的焦距為100mm,相對(duì)孔徑為1:2。在-40℃~+60℃的環(huán)境溫度下,采用光學(xué)被動(dòng)式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無熱化設(shè)計(jì),兩個(gè)波段光路全視場(chǎng)在奈奎施特頻率處的MTF值均大于0.4,系統(tǒng)滿足無熱化設(shè)計(jì)要求。并利用YNI值和反向光線追跡對(duì)紅外光路進(jìn)行冷反射分析。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH74
【部分圖文】：

圖 1.1 地基目標(biāo)探測(cè)“七五”計(jì)劃才開始針對(duì)軍事裝備目標(biāo)特性進(jìn)行研究，針對(duì)目標(biāo)，我國(guó)的紅外技術(shù)正處于萌芽階段。而且紅外探測(cè)設(shè)備的核心術(shù)被歐美國(guó)家封鎖，這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)紅外技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)落后與西對(duì)軍事目標(biāo)的輻射特性專門研制相關(guān)的軟件，但對(duì)一些特定的。韓玉閣、王毅[23-25]等人分別對(duì)軍事車輛進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，研究輻射特性和溫度場(chǎng)分布。在實(shí)驗(yàn)測(cè)量方面還沒有相關(guān)的報(bào)道，設(shè)備人力物力提出了很高的要求。特性研究的不斷升溫，目前國(guó)內(nèi)越來越多的高校研究機(jī)構(gòu)深入件仿真上也取得了一定的成果，但這只是理論上的數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)的支撐和驗(yàn)證，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量也是非常的重要。對(duì)的研究，也是非常重要的。學(xué)系統(tǒng)研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

西安工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文統(tǒng)的視場(chǎng)角度小，不適合大范圍的目標(biāo)探測(cè)成像。2015 年 A.S.Garsh]等人設(shè)計(jì)了一套共口徑成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含長(zhǎng)波和中波兩個(gè)波段，探測(cè)器可以同時(shí)接收中波和長(zhǎng)波紅外圖像信息，系統(tǒng)采用二次成像結(jié)匹配和合理的光焦度分配，在色差的校正上取得了很好的效果，結(jié)構(gòu)

圖 1.2 中/長(zhǎng)波紅外光學(xué)系統(tǒng)波段成像系統(tǒng)，尤其是多波段共口徑成像系統(tǒng)的研究研究成果。2014 年中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所崔恩坤[29]現(xiàn)可見/中波紅外/長(zhǎng)波紅外三波段成像的光學(xué)系統(tǒng)，難，大口徑離軸反射鏡加工困難，而且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)射結(jié)構(gòu)導(dǎo)致外部大量的雜散光進(jìn)入系統(tǒng)，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)業(yè)大學(xué)劉鈞、陳陽[7]設(shè)計(jì)了一款可見/紅外雙波段共口路結(jié)構(gòu)形式，焦距為 6.1mm，視場(chǎng)為 70°的短焦大冷紅外焦平面成像，結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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2 成聲月;劉朝輝;鄧智平;葉圣天;;軍用目標(biāo)紅外輻射特征研究進(jìn)展[J];紅外技術(shù);2014年07期

3 劉鈞;陳陽;;可見光/紅外雙波段大視場(chǎng)共口徑齊焦光學(xué)系統(tǒng)[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

4 于洋;蹇毅;潘兆鑫;金亞平;湯心溢;;紅外二次成像無熱化光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)測(cè)[J];紅外與激光工程;2013年12期

5 張宇;王文生;;制冷式紅外雙波段共光路折衍混合攝遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

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8 項(xiàng)建勝;潘國(guó)慶;張運(yùn)強(qiáng);;一種折反二次成像式長(zhǎng)波無熱化光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];紅外技術(shù);2012年11期

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1 張璽斌;制冷型中/長(zhǎng)波紅外雙波段全景成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

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3 晏蕾;可見/紅外雙波段航空光電偵察平臺(tái)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2010年

本文編號(hào)：2875600