1 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
2 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
3 空装成都局驻昆明地区军代表室, 云南 昆明 650223
为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响, 提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析, 以提高三代微光像增强器的成像质量。首先, 在三代微光像增强器的理论基础上, 论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后, 通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力, 建立像质评价系统并搭建实验装置。最后, 通过实验结果表明, 在无月夜天光照度条件下, 当亮度增益取得最佳值时, 输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由 32 lp/mm提升至 40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中, 如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。
微光像增强器 亮度增益 图像质量 信噪比 分辨力 low-light-level image intensifier, luminance gain,
1 昆明物理研究所,云南昆明, 650223
2 微光夜视技术重点实验室,陕西西安 710065
亮度增益为微光像增强器的重要参数,影响微光夜视环境下以微光像增强器为核心的目标背景对比度测试结果精度。本文基于对比度测试原理,通过对不同亮度增益的 ICCD进行目标背景对比度测试,分析得到亮度增益与目标背景对比度的变化关系及影响因素。测试结果表明: 亮度增益分别为 12000 cd/(m2·lx)、8300 cd/(m2·lx)、6000 cd/(m2·lx)时,环境照度在[2×10-3, 8×10-3](lx)区间内,目标背景对比度受亮度增益影响较小。照度在区间外时,受亮度增益影响,目标背景对比度测试结果可能失真。本文研究结果为提高 ICCD目标背景对比度测试精度提供数据支持。
像增强器 目标背景对比度 亮度增益 image intensifier, ICCD, object-background contras ICCD
1 微光夜视技术重点实验室,西安 710065
2 昆明物理研究所,昆明 650223
针对现有微光像增强器的信噪比实验室测试结果无法准确描述其在实际夜天辐射条件下工作时信噪比的问题,依据光阴极与夜天光光谱匹配关系和光量子噪声起伏理论推导了微光像增强器的输出信噪比理论计算模型。在基于典型微光像增强器参数对模型验证的基础上,计算了典型超二代和三代像增强器在实际夜天辐射条件下工作时的信噪比。结果表明,实际夜天辐射条件下的信噪比与实验室A光源测试条件下的信噪比存在较大差异,且超二代和三代像增强器的信噪比在实际夜天辐射条件下显示出相较实验室测量时更大的差异性。本研究可为实际夜天辐射工作条件下的微光像增强器信噪比评价提供一种可用途径。
微光像增强器 夜天辐射 光谱匹配 信噪比 A光源 Low-light-level image intensifiers Night radiation Spectrum matching Signal-to-noise ratio A light source
1 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安, 710065
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
3 空军装备部驻昆明地区军代表室,云南 昆明 650223
微光夜视整机可以在夜间光照条件较差的情况下,对目标实施有效观察,而夜间观察目标对比度是整机作用距离影响因素中的重要指标。为满足微光夜视整机夜间观察理论分析及试验对目标对比度数据的迫切需求,基于三代微光像增强器具有与星光条件下自然光辐射光谱良好匹配的使用特性,搭建了基于三代微光ICCD的成像装置。并从微光成像系统的能量传递链及光电子成像系统的视觉特征方程分别推导环境光照度和目标-背景反射率比与对比度关系。在暗室和夜天光条件下开展了对比度试验,试验结果证明,当照度处于三代微光像增强器照度-亮度的线性相关照度区间[Es, Em]时,对比度与照度无关;对同一目标及背景采集图像,目标-背景反射率越接近1,对比度越小。
微光 ICCD 对比度 像增强器 low-level-light ICCD contrast ratio image intensifier
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室,陕西西安 710065
微光像增强器是微光成像系统的核心部分,其成像质量决定了对微弱光学信号的探测能力。像增强器的调制传递函数( modulation transfer function,MTF)反映了系统对图像不同频率成分的传递能力,是像质评定的一种客观指标。本文基于狭缝法测试 MTF的原理,进行系统校准和采用分段加权最小二乘拟合实现曲线的平滑去噪,构建了微光像增强器的 MTF测试系统。具体是采用十字狭缝靶标进行测试得到线扩散函数(line spread function,LSF)曲线,然后对其进行去噪处理和离散傅里叶变换得到 MTF曲线,测试结果与德国 OEG-2MTF测试仪比较,误差率低于 5%,为研制高成像质量微光像增强器提供了一种有效评价手段。
像增强器 调制传递函数 系统校准 分段加权最小二乘 离散傅里叶变换 image intensifier, modulation transfer function, s
1 微光夜视技术重点实验室,陕西西安 710065
2 昆明物理研究所,云南昆明 650223
AlGaN是一种宽带半导体材料,随着材料中 Al含量的不同,其禁带宽度有所不同,可以实现从 3.4~6.2 eV。基于外光电效应原理,用 AlGaN制成的光阴极因 Al含量的不同,其长波阈值也有所不同。本文对 5条 AlGaN光阴极光谱曲线,采用数值计算的方法,从背景噪声、有效信号、光谱信噪比等方面进行对比分析,并通过以上参数对日盲紫外探测器特性进行评价。经研究发现,可以通过光谱响应曲线对探测器日盲特性进行评价。光谱信噪比越好,则日盲探测器性能越好。这为用户提供了一种评价探测器日盲特性的方法。
AlGaN光阴极 光谱响应 日盲 AlGaN photocathode, spectral response, solar-blind