提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型, 给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子, 然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子, 最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演, 从而获得目标辐射特性。 对中波红外摄像机进行了定标, 利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验。实验结果表明, 利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8%左右, 高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20%的测量精度。得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度。

军用光电仪器由于移动灵活的需要, 通常采用车载平台, 车载平台又会承载发射和接受光路, 因此会包含多个激光器和光学元件。这就造成以往固定平台的光路平行性检测方法需要进行一定的升级以适应车载平台的需要。为了实现光电干扰功能, 车载平台同时配备了对应谱段的多台激光器, 还有多谱段的成像系统以及测距装置, 对于发射光路和接收光路的平行性要求就更为复杂, 因此本文根据车载光电平台的特点, 提出了一整套的光路平行性检测方法。检测结果表明, 此套方法简单实用, 检测精度可达15 μrad以内。

研究了飞机飞行时的动态辐射特性测量方法。针对利用软件计算大气透过率进行目标辐射修正精度较低的问题, 提出了通过机上标校黑体进行实时大气修正的新辐射测量方法。该方法通过目标飞机上挂载的标校黑体实现大气透过率的实时测量, 并利用实测大气透过率对目标飞机辐射进行大气修正来提高修正精度。借助中波和长波红外相机、两个标准面源黑体及一块硒化锌平板, 开展了飞机目标辐射特性测量的地面模拟实验。利用MODTRAN和CART计算以及实测大气透过率分别对黑体目标红外测量值进行辐射反演。与MODTRAN和CART计算大气透过率的传统方法相比, 文中提出的实测大气透过率方法可将目标辐射反演精度提高一倍以上。

大气透过率是影响目标辐射测量精度的重要因素, 而常规通过MODTRAN等模式计算软件, 由大气参数计算大气透过率的误差一般在15%以上, 极大地限制了目标辐射测量精度。为此, 本文提出利用某一距离的实测大气透过率和模式计算大气透过率之比得到大气透过率校正系数来对其它距离的模式计算大气透过率进行比例校正。实验显示, 校正后大气透过率的精度优于8.1%, 大大提高了目标辐射测量精度。利用中波红外相机和面源黑体开展了目标辐射特性测量实验, 结果表明, 采用MODTRAN计算大气透过率的辐射测量方法得到的目标辐射反演精度约为20%, 而采用本文方法对大气透过率校正后可将反演精度提高到10%以内。

设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统，以实现在对目标进行跟踪观测的同时得到目标的红外辐射特性。以高精度的面源黑体为标准辐射源，对在3～5 μm成像的中波红外相机进行了响应度标定。首先，建立定标数学模型，确定定标流程; 然后，使用线性回归统计模型对响应度进行拟合和评估，并提出剔除局外点方法对拟合曲线进行优化; 最后，在外场对温度和特性已知的目标进行测量。通过对实验室得到的响应度曲线和大气透过率参数进行红外辐射特性数据的反演，得到实际测量值，其与理论值的相对误差小于3%。结果表明，该优化方法能有效改善红外焦平面阵列响应度非线性引起的反演不确定度。

目标红外辐射特性测量是目标特征获取和识别的重要手段之一,而大气透过率修正是大气中目标辐射测量必需的一个环节.在传统的辐射测量方法中，利用大气观测设备和大气辐射传输计算软件测量计算大气透过率及程辐射，不确定度在10～20%左右，而目标红外辐射反演精度在12～23%左右.为提高辐射反演精度，提出了一种新的辐射测量方法，利用目标附近的参考黑体精确测量目标和红外系统之间的大气透过率，并给出了大气透过率计算模型和目标红外辐射反演模型.分析表明，新方法的大气透过率测量不确定度约为6～10.5%，目标辐射反演精度优于3.5%.利用中波红外相机进行了目标红外辐射测量实验，结果显示，传统方法的目标辐射反演精度为7.5～24.7%，新方法为0.1～3.4%.新方法对于提高目标红外辐射反演精度具有重要意义.

设计了适合于数字X线影像仪的激光扫描光学系统.针对数字X线影像仪的使用特点,论述分析了激光扫描光学系统中的关键部件Fθ镜头、光束扩展器和扫描器,提出并解决了其中一些关键问题,如影响系统扫描光点大小的因素、扫描器的确定等.用ZEMAX光学设计软件对所设计激光光学系统的光学性能进行了模拟,得到扫描光斑直径＜0.1 mm,像高和视场角满足线性关系的设计结果.像质评价分析结果表明:所设计的镜头像质优良,轴上与轴外成像质量相当,像质达到衍射极限.

针对线性反锐化掩模法的缺点,提出一种基于区域分割的自适应反锐化掩模法,利用像素局部方差将输入图像划分为平滑区、中等对比度区和高对比度区,根据像素(x,y)所属的区域类型,自适应确定其局部灰阶变化率增益系数α(x,y)及期望的输出局部灰阶变化率Hd(x,y),并导出增强系数K(x,y).对一幅胸片图像进行处理,并与其它几种反锐化掩模法的处理结果进行比较,结果显示该方法获得较好的边缘增强效果,且有较强的噪声抑制能力.

简述了计算机X光影像仪(CR)的特点,介绍了CR系统中X光图像的数字化方法,给出数字化后的X光图像数据采集的硬件电路.简要说明了Windows NT及其核心模式驱动程序的结构,阐释了在Windows NT下I/O请求的工作原理.利用NT DDK开发出计算机X光影像仪图像采集卡的核心模式设备驱动程序,通过软、硬件相结合的方法实现了对X光图像数据的实时采集和存储,经长时间的实验证明该方法可行、可靠,完全满足技术指标要求.