1 海军航空工程学院 研究生管理大队, 山东 烟台 264001
2 中国国防科技信息中心, 北京 100142
3 海军航空工程学院 控制工程系, 山东 烟台 264001
对红外焦平面阵列而言, 欠采样产生的混淆效应严重影响成像质量。基于红外焦平面阵列的成像过程, 在时间域分析了探测器的采样过程, 在频率域定量研究了混淆效应对图像的影响, 根据混淆产生的机理, 分别对周期目标和非周期目标进行仿真实验。实验结果表明: 对周期目标会有混淆失真现象, 改变了图形的几何形状, 对于非周期图像会产生锯齿条纹。指出在低空间频率内混淆影响小, 噪声对图像的影响占主导地位, 而在高空间频率内混淆失真严重, 噪声影响小, 这对消除图像混淆的影响、系统参数设计等方面具有一定的参考价值。
欠采样 混淆效应 红外成像系统 三维噪声 频谱 undersampling aliasing effect infrared imaging system 3-D noise spectrum 红外与激光工程
2016, 45(4): 0404003
1 中国国防科技信息中心，北京 100142
2 海军航空工程学院 研究生管理大队，山东 烟台 264001
3 海军航空工程学院 控制工程系，山东 烟台 264001
填充因子是探测器阵列设计的一个重要参数，因此有必要研究填充因子对微扫描系统成像质量的影响。以2×2微扫描方式为例，在详细分析微扫描技术能够减少由探测器欠采样造成的混淆效应的基础上，仿真了不同填充因子下的输出图像，引进结构相似度(SSIM)的评价指标，从图像质量评价的角度对仿真图像进行定量分析。仿真结果表明填充因子的增大能够减少混淆效应，提高成像质量。指出探测器填充因子的增大虽然能提高成像质量，但是对成像质量的影响是有限的，对图像的改善程度不大，并不是影响像质的主要因素，这对微扫描成像系统的设计提供了理论和应用参考。
红外成像系统 微扫描 填充因子 结构相似度 混淆效应 infrared imaging system micro-scanning fill factor structure similarity aliasing effect
在详细分析使用微扫描技术减少混淆效应的基础上，给出一种利用微扫描技术进行空间分辨率影响分析的像素传递函数(PTF)方法，并基于2×2和4×4两种微扫描形式对该函数进行分析计算和讨论。计算结果表明，在焦平面阵列给定的情况下，微扫描技术能适当提高焦平面空间的分辨率，有效减小图像混淆，明显改善成像质量。指出在没有高空间分辨率成像器件的情况下，利用微扫描技术和低分辨率成像器件来获得较高空间分辨率的图像是完全可能的。
微扫描 混淆效应 空间分辨率 红外焦平面 热成像 像素传递函数 micro-scanning aliasing effect spatial resolution infrared focal plane thermal imaging PTF
