红外旋转式层析成像系统研究

发布时间：2020-05-27 19:48

【摘要】：红外成像技术在生物医疗、工业检测、军事制导等多领域应用广泛,红外精确制导武器在军事领域的精度需求也越来越高。而在红外成像制导技术方面,精确制导导引头的视场和空间分辨率受红外探测器的红外焦平面阵列像元数和探测元尺寸制约,视场面积及分辨率受限限制了红外成像技术的发展,急需一种清晰且视场广的红外成像方法。针对这一问题,本文引入光学层析成像方法,将光学的层析成像与红外成像相结合,提出一种低成本,大视场,高空间分辨率的红外成像系统——红外层析成像装置,以期解决红外成像视场及分辨率受限的问题,主要工作内容如下。本文设计并搭建了整套旋转式红外层析成像装置,通过层析扫描成像的方法,实现红外成像系统中的处理信号衰减以及滤噪的功能需求,本套成像装置可以实现75次、90次、150次等5种不同的扫描数量,采用合理的层析重建算法,保证了图像重建质量;。层析成像时一般需借助道威棱镜帮助,通过旋转道威棱镜旋转图像,研究并采用反射镜组件代替道威棱镜的方法,解决了道威棱镜成像视场受限的问题。采用拟合圆误差校正算法,对旋转扫描过程中可能出现的中心偏移误差,做出矢量补偿,减弱机械误差所带来的干扰与图像失真情况。设计并完成了多组红外层析成像实验,并使用Sobel算子对实验结果进行了图像质量评价,验证了红外层析成像系统的研究价值,通过拍摄可见光信息完全遮挡的待测物和总是遮挡部分信息的待测物实验,证实了红外成像与层析成像的成像优点。
【图文】：

概念图,导弹,德国

将大视场分块成子视场调制成一维层析信号，形成为层析阵列），，经重构后理论上可实现大视场、高分辨率像国内外研究现状年海湾战争以来，红外精确制导武器在军事中的应用越来高。21 世纪以来，单波段红外成像制导技术日渐成熟[11]凝视成像制导方式为基础上，研发了动能拦截弹、近距格航空导弹和空对地导弹等数种高准确度的打击武器，例如美弹、挪威的联合攻击导弹（JSM）、美以联合研发的“箭-SM 远程空地精确打击武器和 MICA 红外型舰空、地空、区域防御导弹（THAAD）、美国的 AIX-9X 空空导弹、英航导弹”、国的“战斧”巡航导弹（BlocklV）、GM-158 联ASSM）和 AGM-MH/KSLAM-ER 远程对地攻击导弹以及德如图 1.1）等[17]。

转台,参数,步进电机

图 2.4 MRS103 精密电控转台igure 2.4 MRS103 Precision Electronically Controlled TurntaRS100 系列精密电控转台具体参数：表 2.2 MRS100 系列精密电控转台参数. 2 MRS100 Series Precision Electronic Control Turntable ParMRS101 MRS102 MRS103 MRS104 ） 60 100 200 300 90:1 180:1 180:1 270:1 0.0003° 0.0002° 0.0002° 0.0001°< < < < 50°/s 25°/s 25°/s 12.5°/s °） 42 步进电机 56 步进电cm） 40 40 80 80
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TN219

【参考文献】