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
南京理工大学,光电工程研究中心,江苏,南京,210094
由于原理及技术方面的限制,目前的非制冷红外焦平面器件仅有较低的空间分辨率,大大限制了非制冷红外焦平面器件在**及国民经济各领域的应用.基于红外热图像灰度相关性分析,从红外焦平面阵列器件微区结构出发,研究了实现红外图像电子变倍的电子微扫描算法,介绍了2×2电子微扫描红外图像电子变倍的算法及其仿真效果,并与双线性插值算法进行了比较.该算法有效地实现了红外焦平面热图像的电子变倍,提高了采样带宽,降低了红外焦平面空间抽样成像引起的频谱折叠混淆效应.
红外焦平面 空间抽样成像 电子变倍 电子微扫描 频谱混淆效应
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
空间积分抽样相位理论分析为消减欠采样产生的折叠混淆效应提供了理论依据.在凝视型红外焦平面热像系统中,探测单元的物理尺寸和间距决定了空间采样频率.而被探测场景的空间频率往往要高于红外焦平面阵列探测单元重复频率的一半,这种欠采样所产生的折叠混淆效应严重损坏了图像质量.本文总结了前人对此问题的讨论,在此基础上给出了旨在指导消减该混淆效应的较为完整的理论,并对微扫描及非控制情况下微位移的超分辨率技术进行了分析.
中心布里渊区 相位移因子 空间积分抽样 折叠混淆效应 超分辨率技术 central Brillouin zone phase-shi ft factor spatial-integral sampling aliasing super-resolution
