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基于微光与红外的夜视技术

1引言始于20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物,以被动方式工作,自身隐蔽性好,在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来,微光夜视技术得到迅速发展,在第一代、第二代、第三代的基础上,第四代技术应运而生[1-3]。始于20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程,它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测,与微光成像技术相比,具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说,微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大砥柱。2微光夜视技术及其发展2.1第一代微光夜视技术20世纪60年代初,在多碱光阴极(Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上,将这三大技术工程化,研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益,通过三级级联,增益可达5×104~105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式,其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高,便于大批...  (本文共4页) 阅读全文>>

南京理工大学
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基于多波段的彩色夜视技术的研究

彩色夜视技术是当前国内外军事研究领域研究的热点技术,彩色夜视不仅能够改善夜视系统的成像图像质量,而且能够增加夜视图像彩色信息,从而提高了目标识别率。本文研究分析了红外图像和微光图像的成像原理及成像特性,深入研究了NRL、MIT、TN0、Toet等经典的图像彩色化方法,为获得丰富的夜视图像彩色信息,针对色彩传递彩色化后使得夜视图中的红外热目标与背景之间的差异被削弱的问题,在研究人眼对图像的视觉特性基础上,提出了一种基于人眼视觉特性和(?)YUV空间色彩传递的自然感彩色融合方法,该彩色夜视方法能够综合红外图像以及微光图像特征进行彩色融合,同时对融合后的红外热目标进行增强,改善目标与背景之间的色彩差异。在上述研究的基础上,搭建了由红外热像仪和微光夜视仪构成的双通道彩色夜视装置,进行了夜视图像彩色化实验,取得了良好的彩色显示效果。  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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单通道双谱微光彩色夜视技术研究

彩色夜视技术利用不同光谱波段成像的差异性,获得自然场景的假彩色图像,能有效改善夜视系统的输出图像质量,从而显著提高系统的目标发现与识别概率,是当前国内外重点发展的关键技术之一。本文在分析总结微光与可见光、微光与红外、微光与紫外、微光与激光助视以及双谱微光等双通道假彩色夜视技术的基础上,创新性地提出一种基于帧间补偿的单通道双谱假彩色微光成像技术方案,使原本双通道彩色夜视技术中两个通道的作用只要单一通道加上前置光栅分谱滤光片便可以完成。本文的研究内容主要包括最佳匹配滤光技术、单通道双谱微光条纹图像拆分与补偿技术、单通道双谱微光图像融合与色空间映射技术以及单通道双谱假彩色微光夜视试验装置的建立与试验研究。基于帧间补偿的单通道双谱微光假彩色夜视技术是对双通道假彩色夜视理论与技术研究的进一步深化,是解决用单通道实现彩色微光成像问题的一种新的技术手段,单通道双谱微光假彩色夜视技术将在军事、航天、公安、气象等领域具有广泛的应用前景。在最佳匹配...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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微光双谱单通道彩色夜视技术

由于双通道彩色夜视系统两个通道成像机理不同,融合前的配准工作成为难题,影响了彩色夜视技术的发展。微光双谱单通道彩色夜视技术可以解决双通道系统配准难、实时性差及成本高的问题。本文在分析微光电视成像特点及微光双谱探测方法的基础上,重点研究了微光双谱单通道彩色夜视方法。论文对十多年来课题组所开展的双谱微光、微光与近红外、微光与紫外等双通道彩色夜视理论与技术研究工作进行了回顾,根据微光图像的特点和夜间典型景物的反射光谱特性研究了最佳光谱匹配技术;研究了光栅分谱滤光单通道彩色夜视技术,其中包括主要包括图像的拆分与补偿;分析了调谐滤波技术的原理,并将其应用于夜视技术实现单通道彩色夜视显示,提高了目标的探测率;研究了双谱图像融合与彩色显示算法,并对获得的双谱微光图像进行融合与彩色显示仿真。本文的创新之处在于提出了一种基于宽波段调谐滤波的单通道双谱彩色微光夜视技术,其核心是在单一通道的微光成像器件之前放置可调谐光学滤波器。基于宽波段调谐滤波的双...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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微光双通道彩色夜视技术研究

本文针对三代像增强器的特点,提出了一种由带蓝色滤光片的二代像增强器与三代像增强器联合构成的微光和紫外双通道彩色夜视系统方案。文中首先研究了适合于微光双通道彩色夜视系统的图像融合算法,并对融合算法进行计算机仿真实验。在分析仿真融合图像结果的基础上,本文构架了基于高性能的视频处理DSP芯片的实时图像处理硬件平台,并进行了DSP软件开发,以实现彩色夜视图像融合算法,从而保证了系统的图像处理实时性要求。另外,本文还对系统电路设计和抗干扰技术进行了经验总结。  (本文共52页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

双波段彩色夜视光学系统设计

微光图像和红外热图产生的都是单色灰度图像,信噪比低,不利于探测,而且人眼对彩色等级的分辨率远远超过黑白灰度等级;如果将微光图像和红外热图融合,获得具有真实彩色的目标图像,则更加适合人眼的视觉响应特性,从而有效地提高了探测和识别目标的能力,双波段彩色夜视侦察技术已经成为目前夜视技术重要的发展趋势。目前,实现彩色夜视技术有两种方法:其一,将两种具有不同响应波长的像增强器组合在一起,利用光谱滤波和电子处理技术产生彩色图像。其二,微光传感器和红外传感器组合,二者共用一个光学孔径,通过融合微光图像和红外图像提供实时彩色图像。本文的主要目的是为彩色夜视系统设计单通道双波段的光学系统,通过反射式、折射式和折反射式光学系统类型的研究,设计在不同类型下的可见光波段和长波红外波段的单通道双波段夜视光学系统,分析不同类型下的双谱夜视光学系统的成像性能。采用微光传感器与长波红外探测器共用一套光学系统,并通过光谱分光技术使得两种图像传感器同时获取目标的图...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>