未来战争将向海陆空天一体化、海量数据信息化发展，舰船作为海洋信息感知的重要目标，其检测技术的发展对于红外安全防御系统具有重要意义。根据红外载荷成像特点，提出了红外目标检测的基本框架，并详细介绍了预处理、目标粗检和目标鉴别三个关键步骤的研究现状，在此基础上对各种算法进行比较并指出其适用性和优缺点，最后对其未来发展趋势进行了展望。
遥感图像 图像预处理 显著性 形态学处理 感兴趣区域 remote sensing image image preprocessing saliency morphological processing region of interest
1 上海航天技术研究院, 上海 201109
2 中国人民解放军 61646部队, 北京 100192
红外遥感图像舰船目标检测在军舰探测、精确制导等军用领域以及海面搜救、渔船监测等民用领域具有极其重要的战略意义。本文回顾了红外遥感图像的发展历程, 总结了舰船遥感图像的特点及其图像处理的难点。着重分析了海陆分割和海洋背景图像预处理的研究现状, 对舰船检测算法进行了总结和归纳, 在此基础上对各种算法进行比较并指出其适用性和优缺点, 最后对其未来发展趋势进行了展望。
红外遥感图像 海陆分割 舰船检测 视觉显著性 infrared remote sensing image the sea-land segmentation ship detection
从低噪声角度出发, 设计了基于 640×480的高信噪比非制冷红外采集系统。对精密偏置电压、信号滤波以及高速模数转换提供了详细设计思路和实现方法。测试结果表明本系统在积分时间为 64 .s的情况下, 取得了像元平均 NETD值为 223 mK的优良信噪比特性。
非制冷 红外传感器 低噪声 采集系统 uncooled infrared sensor low noise acquisition system
为提高红外遥感系统的探测灵敏度, 以 320×256 CMOS红外图像传感器为图像采集芯片, 创新地设计了基于数字 TDI技术的图像采集、传输和显示系统。从理论上详细地分析了数字 TDI技术对于系统信噪比的影响, 并给出了基于 FPGA的数字 TDI的逻辑设计实现。实验结果表明, 基于数字 TDI技术的图像系统取得了优良的信噪比特性和很好的图像质量。
数字 TDI 红外成像系统 CMOS传感器 信噪比 digital TDI infrared imaging system CMOS sensor SNR
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院研究生院，北京 100039
随着电子技术的不断发展，可编程片上系统（SOPC）逐渐成为系统开发重要的方向。介绍了先进的SOPC平台VIRTEX-4的基本结构和特点，以及基本开发流程，并根据红外相机控制的实际需求，采用1553B总线与上位机实现指令和数据通信。在内嵌的PowerPC硬核中解析指令，FPGA中的控制功能单元根据指令对相机输出控制时序，完成控制功能，并以低电压差分信号（LVDS）方式采集和传输相机图像数据。相对传统的方案基于SOPC的控制模块具有高性能，低功耗，高集成性和灵活性的特点。
控制时序 VIRTEX-4 VIRTEX-4 SOPC SOPC 1553B 1553B control timing LVDS LVDS
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 上海太阳能工程技术研究中心有限公司，上海 200241
针对320×256长波红外焦平面探测器工作原理和输出信号特点，从低噪声角度出发，设计了长波红外探测器采集系统，着重解决了如何在满足驱动能力条件下降低噪声问题。对提供精密偏置电压和输出信号处理过程给出了详细的设计思路和实现方法。实验结果表明，系统获得了较好的噪声特性，在300 K 和310K 黑体照射下、探测器积分80 μs 且远未饱和情况下，平均噪声等效温差为80 mK。
长波红外 低噪声 噪声等效温差 320×256 320×256 long wavelength infrared detector low noise NETD
