讨论了紫外告警技术原理，研究了导弹紫外辐射特性和导弹紫外辐射相关的发动机尾焰高温物质以及尾焰中可燃性物质二次燃烧，介绍了国内外紫外告警装备的发展及现状，论述了从第一代概略型紫外告警装备到第二代成像型紫外告警装备的发展过程。最后，分析总结了紫外告警技术的发展动向。

锑基红外光敏材料具有优越的光电转换效率，材料结构稳定、可生产性强，并具备低暗电流和高工作温度（HOT）的优势，符合未来红外探测系统小尺寸、轻重量、低功耗（SWaP）的要求。目前，工程化研制高工作温度红外探测器的锑基材料主要有3 类：InSb、锑基II 类超晶格和InAsSb，国外已报道了640×512、1024×1024 和2040×1156 规格的焦平面阵列，工作温度提高到150 K 以上。本文从材料特性和器件结构、像元尺寸及工艺技术来阐述国内外锑基高工作温度红外探测器的研究状况。

研制出一款640×512 高性能17 μm 非制冷氧化钒红外焦平面探测器。读出电路输入级采用镜像电路获得盲像元（Rd）和感光像元（Rs）电流差的积分电流（Iint），并能够有效抑制输入偏压噪声；同时采用逐行积分、逐列读出模式。氧化钒采用单层微桥工艺；像元桥臂间距缩至0.8 μm，以尽可能增大桥面及VOx 面积，有效提高像元响应率。器件采用高可靠性的金属真空封装。测试结果表明，器件的噪声等效温差（NETD）小于45 mK，响应率大于15 mV/K，热响应时间小于10 ms。

超长线列红外探测器杜瓦组件大多采用桥式结构力学支撑，利用多点柔性冷链实现冷平台温度均匀。杜瓦组件结构复杂，利用传统辐射热公式计算相对困难。本文针对两种结构的8000 元超长线列杜瓦组件，先用ANSYS 有限元模拟出两种杜瓦的温度场并提取出辐射热；然后设计实验测试杜瓦内12 个典型位置温度，验证了温度场准确性。同时基于材料的热导率和温度梯度计算热流，从而间接计算出辐射热。研究结果表明，有限元仿真辐射热与实验计算辐射热误差在2%左右。

由于红外镜头景深的限制，为获得场景中所有区域都聚焦清晰的图像，提出一种在非下采样轮廓波变换（NSCT）域结合改进的脉冲耦合神经网络（PCNN）的多聚焦红外图像的融合算法。首先通过NSCT 将图像分解为不同尺度和方向的子带；低频子带图像利用基于一致性验证的特征选择规则进行融合；对于高频子带，采用改进的空域频率激励PCNN 模型，选择点火时间最大的系数进行融合；最后通过NSCT 反变换得到融合图像。通过多组同一场景不同聚焦位置下的红外图像融合实验，结果分析表明该算法能从源图像中获得更多的信息，更好地保留源图像的边缘信息，融合效果优于相关算法。

由于存在边缘视场的渐晕效应，造成SIP-DSWP 同时偏振成像系统的偏振信息重构存在偏差。为此，本文提出了一种通过分区仪器矩阵校正视场边缘效应的成像系统校正方法。通过对SIP-DSWP同时偏振成像系统3×3分区仪器矩阵的标定，进行了玻璃平板倾角的非接触检测实验。实验结果表明：图像边缘视场效应和噪声能够直接影响偏振成像及偏振信息（偏振度和偏转角）重构；分区仪器矩阵较平均仪器矩阵能够更准确地重构出目标场景的偏振信息，提高对透明玻璃平板倾角的检测精度，为后续偏振成像方法的研究和定量检测应用奠定了理论基础。

为了提高非均匀纹理图像大区域修复效果，提出了一个分层Criminisi 图像修复算法。首先采用多尺度变分分解模型将图像分解成一系列图层之和，不同图层包含不同尺度的图像特征，而同一图层包含几乎相同的尺度特征。然后在每个图层中分别采用Criminisi 算法进行修补。由于同一图层包含尺度大致相同的图像特征，所以在匹配块的搜索过程中，分层修复能较容易地搜寻到最优的匹配块。最后结合分别修复的各个图层，得到最终的修复结果。实验结果表明，对于不同的非均匀纹理人工图像和自然图像，本文模型都能取得较为满意的修复结果。

纹理性分析是关于图像中局部区域内定量计算像素间关系的。形状是直观描述物体的特征之一，这一特征可以直接用于目标物体的区别中。本文主要以提取红外聚焦图像特征为前提，分析其纹理、面积及周长等特征随聚焦程度变化的趋势。通过实验得出随聚焦程度正相关变化的特征为图像纹理特性中的相关与面积特征，而与之变化负相关的为纹理特征中的二阶矩、熵、对比度。形状特征中的周长与聚焦程度的变化关系较小。在不同的聚焦程度下提取出图像的纹理、形状特征都会有所差异。

利用红外热像技术对PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）的板载元件工作状态进行探测，是一种新型的非接触式的检测方法。针对传统检测方法未将PCB 的可见光图像作为检测信息的有益补充，本文把两种图像进行融合，将有用的信息有机地结合了起来。首先检测可见光与红外图像的最大稳定极值区域特征，利用简化的SURF 描述子实现多模态图像的配准。接下来采用结合非下采样轮廓波变换和压缩感知技术进行红外与可见光图像融合，获得兼具元器件位置和工作属性等信息的图像。最后使用ID3 决策树获得被测故障的最大的类别信息，通过实验表明了基于信息融合的红外热像技术进行PCB 检测的可行性，同时也对局限性进行了分析和阐述。

人眼对于感兴趣区域的视觉关注度更高，为了实现对相关区域的图像增强，本文提出了基于视觉显著区域的红外图像增强算法。本算法通过去雾预处理使图像在检测时获取更加完整的显著性区域，再对该区域采用分层差分表达理论，把高层的差分向量换算到低层，最终计算显著性区域的差分向量以及图像的全局变换函数，实现图像增强。实验结果表明，本文算法对显著性区域的增强效果明显，合理地突出了显著性区域，增强图像的同时对原图边缘细节的保持能力很好。

为了红外热像仪易于产品化、国产化，提出了一套非接触在线测温的整体技术方案。该技术方案主要利用Flir 的TauII 机芯和达芬奇ARM＋DSP 双核视频处理器DM6446 两大主要器件，经二次开发后的视频驱动程序使DSP 的CCD 视频接口能直接驱动Flir 机芯的CMOS 接口，改进后的RTSP 协议进行红外热图的网络传输。与国内外同类方案相比，省却了FPGA 进行电平信号转换的环节，也无需视频解码芯片，从而使方案精简和低成本。经比较抓拍测试模式下的raw 格式文件，与Flir 原装整机所拍效果完全相同，标定后的拟合方程近似线性完全满足测温要求，可以推广量产，加速摆脱红外热像仪对进口的依赖。

大气垂直探测仪在进行光谱定标或者光谱分析时，对局部光谱的光谱分辨率有较高的要求，这时需要对光谱进行细化处理。传统的光谱细化，多采用DTFT、DCT 等方法，计算量非常大，即使采用优化的CZT 算法，其计算量也是非常巨大的。随着市面上大量多核处理器的出现，使得利用多核处理器对CZT 算法进行快速并行优化成为可能。本文介绍了一种基于多核并行实现CZT 的算法并分析了算法运算量，在TMS320C6678 多核DSP 处理器上进行了验证。实验结果表明，该方法可以极大地缩短CZT 的运行时间，同时可以通过调整参数控制对底层资源的使用，为实现大点数的频谱细化提供了一种全新的解决方案。

对红外双波段自适应伪装装置的实现方案进行了理论分析，并详细介绍了装置的组成、设计方案和硬件设计，通过实验验证了装置的自适应伪装效果。装置可以在近红外和远红外双波段内实现自适应伪装，对自适应伪装装置的研发有一定的参考价值。

惯量耦合、摩擦、电缆柔性、质量不平衡等不确定因素会导致稳定跟踪平台性能的下降，如何对平台各种不确定性扰动进行有效抑制已成为高精度稳定跟踪平台的首要任务之一。以滚转俯仰式红外导引头稳定跟踪平台为研究对象，利用扩张状态观测器对不确定扰动进行测量和分析，并基于鲁棒H_∞理论设计了扰动抑制算法。仿真结果表明，该方法与经典频域方法相比能够进一步提高系统对扰动的抑制能力。

增强相机结合了MCP 增强器和图像传感器这两个成熟的技术，便于对其各组件构成的优化及择优组合，获得单光子灵敏的探测能力，以及精确的空间和时间分辨能力，可在极微弱光条件下获得准确的位置和时间信息，成为一个可用于科学成像的理想的大面阵成像探测器，特别是可结合门控电源，获得超快的曝光时间，并使增强相机也可在较高的光照条件下工作，覆盖一个相当大的工作范围。本文描述了增强相机的构成及其各构成组件的工作特性，介绍了MCP 增强器各组件的择优组合和优化构成，结合一个门控电源对光阴极的超高速和高频率的选通，以及一个百万像素的图像传感器经光学耦合后的高速读出，科学增强相机可具有纳秒甚至亚纳秒的时间分辨力，并兼具模拟和光子计数两种模式的大动态范围成像能力，在光子计数模式，具有可达到单光子探测灵敏度，和10⁶count·s^－1·cm^－2数量级以上的最大计数率，以及10 μm（FWHM）的空间分辨的能力。

昆明物理研究所始建于 1958 年，是国内最早从事红外科学与技术研究的高新技术研究所之一，隶属于中国兵器工业集团公司。所区本部占地156 亩，位于昆明市五华区，光电子产业基地占地250 亩，位于昆明市经济技术开发区，两区建筑面积12 万平方米，资产总额10 亿余元。现有在职员工千余人，围绕红外热成像技术的发展，主要研究开发与生产领域包括红外探测器材料、红外探测器、杜瓦瓶、微型制冷、红外特种加工工艺、电子信号处理、光学系统、热成像系统以及相关的红外测试与检测技术。