PbSe薄膜作为一种窄禁带半导体材料,因其具有优异的室温光电敏感性和响应度而被广泛用于制造硒化铅红外探测器。本文归纳和总结了 PbSe薄膜的性能特点、制备工艺、后期处理工艺、理论研究方向以及国内外 PbSe红外探测器的研究现状等内容,并在此基础上,探讨了 PbSe红外探测薄膜材料及器件未来可能的发展方向。

VO2是一种相变温度为 68℃接近室温的热致相变材料,具有十分广泛的潜在应用价值,自从被发现以来针对它的研究就从未停止。如何使用恰当的制备方法简单、快速的制备性能良好的 VO2薄膜一直是研究的热点之一。目前, VO2薄膜常见的制备方法主要有蒸发法、溶胶 -凝胶法、脉冲激光沉积工艺、分子束外延法及磁控溅射法等。本文详细介绍了每种方法的相应制备原理与国内外研究现状,并用表格的方式简洁明了地对比出每种方法的优势与不足,为不同条件下 VO2薄膜的制备方法的选择提供了参考。同时,本文也对未来研究方向做出展望,对今后 VO2薄膜的制备与应用研究有重要的借鉴意义。

介绍了一种基于 Wishbone-PCI桥核和 Spartan6系列 FPGA的红外探测器注入式仿真系统。重点讨论了基于 PCI总线的红外图像注入接口卡的设计与实现以及 Wishbone-PCI桥核技术。该系统可以代替红外侦察告警设备的头部探测器将红外仿真图像数据注入到红外告警、红外搜索跟踪等设备的实时信息处理箱,用来实现对红外侦察告警设备目标探测与目标跟踪功能的验证与仿真。该注入式仿真系统通过将前期红外侦察告警设备采集的红外图像数据与自定义的目标图像相叠加,注入到实时信息处理箱,因此该注入式仿真系统具有图像数据真实连续的特点,能更加真实地模拟现实的场景,为实时信号处理箱提供真实可靠的数据来源,有利于加快红外侦察告警设备的研发进程,缩短系统开发周期。

在基于图像处理的自动聚焦评价函数研究中发现,失效的评价函数曲线往往具有相似的形状,且与图像的均值曲线呈现相同的变化趋势。本文从评价函数数学原理角度分析了问题的原因,讨论了离焦模糊下图像能量波动对评价函数性能的影响及其处理方法。

最小误差分割算法的图像分割性能优异,但一维的最小误差分割算法容易受到噪声的干扰。利用图像的二维直方图,二维最小误差分割算法不仅能够利用图像的灰度信息,同时利用了相邻像素之间的邻域信息,取得更加理想的分割效果。但在实际使用的过程中,二维最小误差算法采用穷尽搜索的算法运算时间长,二维直线型最小误差分割算法无法反映全局最优解,降维形式的最小误差算法复杂度高。本文将结合粒子群优化算法(PSO) 将二维最小误差分割算法应用在红外图像上,大大提升了算法的求解速度,能够在实现更低对比度的红外图像分割的同时满足工程中实时检测的要求。

介绍了在步进凝视扫描成像平台的位置检测中,传感器的解码电路。利用旋转变压器 -数字转换(RDC) 芯片 AD2S1210,对旋转变压器 J78XFS009进行解码,组成解码电路。解码电路包括了 AD2S1210的工作原理电路、外围电路,以及该芯片与单片机和旋变的连接电路等。整个电路的结构简单,可靠性强,稳定性好,精度较高,具有抗干扰能力强的优点,能够在恶劣的环境下工作,可以有很高的实用价值。经过实验结果表明,应用该电路可以精确的检测电机的位置信号,能够实现电机的多闭环控制。

红外制导系统发现、识别和跟踪目标主要依据背景、目标物辐射特性和对比特性信息。气溶胶及其能见度变化是大气环境中影响红外辐射传输的主要因素之一。以标准大气为例,开展了气溶胶及其能见度变化对中、远红外光谱区间(3～5.m,8～12.m) 大气透过率和目标背景对比度的影响分析,重点分析了标准大气中相同能见度不同气溶胶类型及同气溶胶类型不同能见度对中远红外传输特性的影响。结果显示: 大气透过率对目标背景对比度的理论计算值有重要影响。在其他大气条件既定情况下,气溶胶及其能见度变化对两波段的透过特性和目标识别效果影响明显,且以 8～12.m波段的好于 3～5.m的。同能见度不同气溶胶类型下的透过率和目标背景对比度差异较大,需要考虑气溶胶的影响。在中远红外区间,3.4～4.2.m和 9.5～12.m波段内的透过率和目标背景对比度平均值相对较大,变化振幅小,可作为**使用理想波段加以选择应用。

为了快速、准确地测定强化生物除磷(EBPR) 过程中污泥胞内糖原的含量,采用 4种预处理方法分别对污泥近红外光谱进行预处理,并结合联合区间偏最小二乘(siPLS) 进行变量优选,建立光谱吸光度数据与糖原含量的定量分析模型。结果表明,将一阶 S-G(Savitzky-Golay) 平滑处理后的光谱等分为 20个子区间,联合子区间[10 13 16 19]建立的 siPLS模型预测效果最优,预测集的均方根误差(RMSEP) 和相关系数(rp) 分别达到 0.0048、0.9105,且该模型的交互验证和外部验证相对分析误差(RPD) 均大于 3.0。一阶平滑处理后的光谱 siPLS模型预测精度高、建模变量少,可实现糖原含量的快速测定。

为了获得管式反应炉炉膛内部实时工作状态信息,将红外测温探头安装在炉膛侧上部以采集炉膛局部俯视图像,利用光纤传送至处理主机,通过预处理、视角变换、盲区重现、拼接融合和温度彩色编码等步骤构建出正视的管式反应炉炉膛全景图像。通过对红外辐射特征提取,温度反演算法获取实时温度,全景展现炉膛温度信息和变化趋势。利用该系统进行现场实验,结果表明: 全景图像与原始图像相比,灰度值平均相差 0.44,标准差 1.82,由此产生的系统测温误差约 0.6℃,对高温工业现场温度测量的影响可以忽略不计,具有较高的工程应用价值。

根据红外辐射理论和红外热成像仪的测温原理,考虑环境、大气、物体透射辐射等多方面影响,建立了红外热像仪对半透明体后被测物体测温的数学模型,分析了半透明体反射率、透射率及其误差、被测物体发射率及其误差对热像仪测温误差的影响,提出了减少半透明体后被测物体红外辐射测量误差的几种对策,提出了提高带红外检测窗口电气柜中带电部件的红外测温准确性的方法。

采用投样试验的方法,在锗基底上镀制红外减反射膜样品,将样品放置在西双版纳热带雨林环境进行试验,通过傅里叶红外光谱仪、扫描电镜等测量手段,分析了试验前后样品的变化特性,对镀膜样品在热带雨林环境中的稳定性进行了研究。实验发现,在热带雨林环境中薄膜微缺陷的腐蚀、扩展是导致薄膜失效的主要原因。

采取自然环境试验和实验室霉菌试验相结合的方法,研究霉菌对 Ge、ZnS和 ZnSe镀增透膜和碳膜的影响。通过显微镜和扫描电镜对霉菌试验结果进行观察和检测。试验结果表明: 未镀膜的 Ge、ZnS和 ZnSe材料抗霉能力较强; 增透膜和碳膜抗霉能力较弱,容易长霉,其主要长霉原因是增透膜和碳膜为霉菌生长提供了营养成分。

红外成像系统动态性能模型在**领域具有广泛的应用前景。介绍了动态性能模型的 3个模块: 目标背景数据输入、静态性能模型和搜索模型,对各模块的内容和实现途径做了简单说明。按照动态性能模型的发展趋势,分析了国外在搜索模型方面的主要工作,介绍了国内动态性能模型的概况,最后指出了动态性能模型发展方向和需要解决的问题。