鱼眼镜头优势在于拥有极大的视场, 可以捕获更多信息。如今鱼眼镜头在安保安防、摄影、航空航天等方面得到广泛应用, 尤其在**和**中的地位不可替代。本文首先概括了鱼眼镜头的成像原理和发展历程, 分析了现代鱼眼镜头初始结构设计中的光线溢出以及与镜面无交点等常见的关键问题和已有的思路, 介绍了现代鱼眼镜头的应用和发展趋势, 最后讨论了鱼眼镜头目前发展中存在的一些设计瓶颈以及鱼眼镜头未来的发展方向。
鱼眼镜头 光线溢出 初始结构 fisheye lens, overflow of light, initial structure
北方夜视科技研究院集团有限公司, 云南昆明 650223
随着卫星载荷在大气和地物等目标探测、识别领域的广泛应用, 空间红外相机技术得到了快速发展, 这对空间红外光学系统的技术水平也提出了越来越高的要求。本文通过调研近十年来国内外典型星载红外光电载荷的技术特点及其变化情况, 分析、总结了空间红外光学技术的研究现状和发展趋势。
红外相机 光学载荷 高分辨率 infrared camera optical load high resolution
为了实现弹载红外相机静态质心配平，在整机质量具有一定要求下，设计了一套数量少、质量 轻、工艺性好、互换性优的配重负载组合。针对狭小空间体积的弹载红外相机设计出配重负载以及合 理安排负载组合的安装位置，提出了先利用三维设计软件 Creo4.0 仿真出原始样机质心位置，再结合 整机的质心要求，在空间两点采用力矩平衡原理计算出配重负载质量和质心应在位置的耦合关系，在 总结归纳了配重负载设计原则之上，运用 Creo4.0 设计出配重负载方案。经过投图、加工、装配以及 严格的质心测试论证，结果表明，该方法很好地实现了质心配平功能，使得弹载红外相机满足质心要 求。这种静态质心配平思路相较于试配法具有快速高效、布局合理等优势。
弹载红外相机 质心配平 力矩平衡原理 质心测试 missile-borne infrared camera, centroid trim, leve
针对在空气环境下金属表面激光标记时, 会出现热影响区较大, 飞溅物易沉积影响加工质量, 同时产生废气和悬浮颗粒, 对环境有污染等问题提出了水辅助条件下进行激光标记二维条码的方法。首先, 从条码质量评定指标的角度, 研究了水层深度对条码图像质量的影响, 然后, 对比分析了在两种环境下的条码图像质量情况。结合微观分析, 证明了水辅助激光标记二维条码的可行性, 并且能够解决空气环境下产生的问题。最后, 通过设计正交试验和方差分析对水辅助条件下激光加工参数与条码评定指标的关系进行了分析, 并进行了参数优化。
激光标记 二维条码 水辅助 参数优化 laser marking 2D-barcodes water-assisted parameter optimization
设计了一款高性能的紧凑型双视场长波红外光学系统, 该光学系统由前固定组、变倍调焦组、后固定组、中继组组成。采用机械补偿变焦方式、光瞳匹配技术、二次成像和二次折叠, 有效地对光学系统纵向和横向尺寸进行了约束, 外形包络在 220 mm×95 mm(局部 135 mm)×50 mm(局部 110 mm)范围内, 系统紧凑, 体积小。通过光学和结构材料的优选搭配及光学系统参数优化配置, 在-40℃～70℃范围内, 控制了光学系统热差, 光学系统光轴稳定, 小视场光轴稳定性＜0.04 mrad, 大/小视场转换光轴平行性＜0.1 mrad; 应用该光学系统的热像仪性能高, MRTD(3 cyc/mrad)＝0.07 K, NETD＝30 mK。设计结果表明光学系统像质良好, 满足热像仪使用要求。
双视场光学系统 长波红外 机械补偿 光瞳匹配 dual FOVs optical system LWIR mechanicallycompensated zoom the entrance pupil matching the exit pupil
1 昆明物理研究所，云南昆明 650223
2 清华大学深圳研究生院，深圳 518055
研究了远程迎头探测飞机目标的红外辐射特性。分别介绍了飞机迎头的主要红外辐射源，飞机红外辐射特性的计算流程，以及红外光电系统入瞳接收到的蒙皮红外辐射能通量的计算模型，最后对远程探测水平路径大气透过率和飞机目标红外辐射强度进行仿真计算。
红外辐射特性 飞机目标 红外辐射强度 infrared infrared signature aircraft target Infrared radiation intensity
针对光电系统中常用的振动扫描反射镜进行了结构设计技术研究。采用碳化硅材料，设计了反射镜的支撑方式，确定了反射镜轻量化孔的形式。使用 ANSYS软件对反射镜分别进行了静态和动态面型变化仿真分析，并利用最小二乘法对变形后的反射镜面进行了平面拟合，分析了变形误差。对常用的几种反射膜进行了对比分析。最后对实际使用的反射镜进行了面形检测，实际成像质量表面反射镜可以满足使用要求。
光电系统 扫描反射镜 碳化硅 轻量化孔 有限元 electric-optical system scanning mirror silicon carbide lightweight hole finite element analysis
安徽大学计算机科学与技术学院, 安徽 合肥 230601
针对基于引导滤波的指静脉图像增强算法不能突出静脉纹理细节信息的问题, 提出了基于边缘检测加权引导滤波算法。通过计算指静脉图像的边缘算子幅值, 对引导滤波中固定的规整化因子进行惩罚, 分别得到了静脉纹理区域和平滑区域的自适应规整化因子, 从而使滤波器具有更好的边缘保护特性。该算法在降低噪声的同时, 能保留并突出图像更多的静脉纹理细节。在国内和国外两个数据库上, 对基于边缘检测加权引导滤波与基于引导滤波的两类指静脉图像增强算法进行了对比实验, 结果表明, 前者在时间复杂度不变的情况下具有更低的错误识别率。
图像处理 指静脉图像增强 边缘检测算子 加权引导滤波 静脉识别 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 021007
设计了一种具有滞回和过温缓冲保护功能的发光二极管 (LED)恒流驱动电路。该电路由恒流驱动模块、滞回和过温关断模块、延时复位模块、滞回和过温缓冲模块组成；实现了电路的双温度滞回和过温缓冲保护功能，可对缓冲阶段所处的时域区间和温度区间进行调节。电路在过温缓冲跳变点和过温关断点附近分别有 5℃和 29 ℃的温度滞回区间，避免了电路发生热振荡，增大了电路正常工作区的范围，可保证电路高效稳定地运行。
恒流驱动 温度滞回 延时复位 过温缓冲保护 热振荡 constant current driver temperature hysteresis delay reset over -temperature bufferprotection thermal oscillation 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(4): 659
介绍了多视场热像仪变倍机构设计技术。从结构设计的角度出发, 对多视场热像仪常用的几种变倍机构的工作方式、光机结构特点及设计技术要点进行分析与研究, 指出不同机构型式的优缺点和适用性。总结了多视场热像仪变倍机构设计的主要原则。
多视场热像仪 变倍机构 光机系统 multi field-of-view thermal imager zoom mechanism optical-mechanical system
