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《微光彩色夜視光學系統(tǒng)設計與像質評價》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第5期應用光學V01．31No．52010年9月JournalofAppliedOpticsSep．2010文章編號：1002—2082(2010)05—0695—06微光彩色夜視光學系統(tǒng)設計與像質評價蔡占恩，劉朝暉，黃靜，牛金星h。(1．中國科學院西安光學精密機械研究所，陜西西安710119；2．中國科學院研究生院，北京100039)摘要：為了充分利用可見光和長波紅外所蘊含的不同信息進行數(shù)據(jù)融合、彩色顯示，分析了3種不同類型雙波段光學系統(tǒng)及其成像性能，設計了全折射光學系統(tǒng)、折反射光學系統(tǒng)和離軸三反射雙譜光學系統(tǒng)。采用不同的分光形式，反射可見光波段，透射長波紅外波段，使3種不
2、同類型光學系統(tǒng)的全視場角和相對孔徑分別為5。和1：1．7；光學系統(tǒng)在可見光波段成像質量對應的空間頻率50lp／ram處的MTF===0．6O，在長波紅外波段成像質量對應的空間頻率15lp／mm處的MTF一0．30。對不同結構類型的系統(tǒng)特點進行分析和討論，給出了各種像差曲線和光學傳遞函數(shù)曲線，為多波段彩色夜視設計了不同類型的光學系統(tǒng)。關鍵詞：夜視光學系統(tǒng)；微光彩色；雙波段；光學設計中圖分類號：TN22文獻標志碼：AOpticaldesignforlow-level-lightcolornightvisionsystemanditsimagequalityevaluationCAIZha
3、n—en，LIUZhao—hui，HUANGJing，NIUJin—xing’(1．Xi’anInstituteofOpticsandPrecisionMechanicsofCAS，Xi’an710119，China；2．GraduateUniversityofCAS，Beijing100039，China)Abstract：Inordertousevisibleandlongwaveinfraredinformationforimagefusionandcolordisplay，threedual—bandimagingopticalsystemsandtheirsimagingp
4、erformancewereanalyzed．All—refractiveopticalsystem，catadioptricopticalsystemandoff—axisthree—reflectiondualspectrumopticalsystemweredesigned．AbeamsplitterwasadoptedtoreflectvisibleandtransmitLWinfrared．Itsfullfieldofviewandrelativeapertureareupto5。andF／1．7，andMTFishigherthan0．60at50lp／mminthevi
5、sibleregion，higherthan0．30at18lp／mmintheLWIRregion．Theconstructionfeaturesofthelensarediscussed，theaberrationcurvesandMTFcurvesofthesystemarepresented．Keywords：nightvision；opticalsystem；low—level—lightcolor；dual—band；opticaldesign引言僅能提供單色的黑自圖像，然而通過彩色編碼，實現(xiàn)雙波段甚至多波段假彩色融合圖像會有助于單波段夜視技術從出現(xiàn)發(fā)展到現(xiàn)在，己經(jīng)具有相
6、當完整的理論和比較成熟的技術，但由于其在獲目標識別，使識別速度提高30％，識別錯誤減少取信息方面局限于幾個m的光譜范圍內，且為單6O，尤其在軍事應用中，由于目標的偽裝，單一波一模式，這使得系統(tǒng)的應用受到限制。由于夜晚目段的信息減弱及輻射波段移動等原因，使得目標的標的照度太低，目前的微光夜視裝置和紅外熱圖像識別概率下降。眾所周知，人眼對于目標的識別不收稿日期：2010—01—27；修回日期：2010—03—05作者簡介：蔡占恩(1985一)，男，青海省人，碩士研究生，主要從事微光夜視與紅外光學系統(tǒng)設計方面的研究工作。E—mail：yunpiaoxiang：@163．corn、·696·
7、應用光學2010，31(5)蔡占恩，等：微光彩色夜視光學系統(tǒng)設計與像質評價僅可以通過亮度和對比度，還可以通過色度來識光電探測器件：在可見光波段采用與超二代像別。目標與背景之間的色度差別，有助于提高從背增強器耦合的微光CCD探測器，靶面有效直徑為景中發(fā)現(xiàn)和識別目標的概率，特別是在低亮度對比18mm；在長波紅外波段采用320×240元非致冷情況下有顯著影響。同時，從信息論的角度分析，單型焦平面陣列紅外探測器，探測器單元尺寸大小為色圖像僅反映景物的亮度信息，而彩
