机载光电成像系统技术研究
基于约翰逊准则的机载光电侦察系统指标验证方法研究
定出场景中含有潜在 目标的区域
从背景中发现目标
察能力，在无人机、直升机和侦察飞机上得到了 广泛的应用。 电视和红外双载荷机载光电侦察系统，通 过获取目标的电视和红外图像，对目标进行观察 识别，其关键性能指标是对目标的探测和识别距 离。以往可见光图像侦察设备的外场试验往往采 用鉴别率靶的方法，即采用黑白条纹靶标作为目 标，通过图像鉴别率确定识别距离。随着红外热 成像仪在图像侦察领域上的应用，借鉴实验室测 量最小可分辨温差的靶标测量法，由于红外热像 仪性能受环境因素影响更多，实际目标的大小、 形状和背景特性对作用距离影响较大，特别是阳 光照射方向和温差分布导致识别距离与实际情况 差别十分明显，会导致作用距离测量结果不确 定，且测量结果与实际作战目标差异更大。
能认清目标并确定 它的类型
识别出目标属于 哪一类型
图1 目标获取的过程
（1）搜寻：搜寻（search）是利用器件显示或 肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获 目标的过程。①位置确定：位置确定（localize） 或定位是通过搜寻过程确定出目标的位置；②辨 别：辨别（discrimination）是指物体（目标）在被 观察者所察觉的细节量的基础上确定看得清的程 度。辨别的等级可分为探测、识别和确认。 （2）探测：探测（detection) 可分为纯探测 （pure detection）和辨别（discrimination detection） 两种。前者是在局部均匀的背景下察觉一个物 体。如感觉到在晴朗的天空中有一架飞机。而在 完成辨别探测时，需要认出某些外形或形状，以 便将军事目标从背景中的杂乱物体中区别出来。 （3）识别：识别（recognition）是能辨别出目 标属于哪一类别（如坦克、车辆或人）。 （4）确认：确认 (identification) 是能认出目 标，并能够清晰地确认其类型（如吉普车、卡 车）。
光电成像技术的研究与应用
光电成像技术的研究与应用一、引言光电成像技术是现代科学技术中极具前景和广泛应用的一种技术。
它可以将光信号转化为电信号，使得我们可以在电子设备上直接对照片、视频等进行数字处理和分析。
从极小的图像到广泛的遥感应用，都需要光电成像技术的支持。
本文将介绍光电成像技术的研究和应用。
二、光电成像技术的分类光电成像技术包括红外成像技术、夜视成像技术、超声成像技术、激光成像技术等多种类型。
1. 红外成像技术红外成像技术是将远红外、中红外、近红外等光谱区域的热辐射能转化成彩色电子图像、视频或其他视觉信息的过程。
这种技术广泛应用于医疗、运输、安全、战术和工业等领域。
红外成像技术可分为主动与被动两种。
主动红外成像利用传感器内嵌的激光器，主动探测和照射目标，通过反射、散射等反应来获取图像。
被动红外成像则利用目标本身所发出的红外辐射来获取图像。
2. 夜视成像技术夜视成像技术也可以称为低光成像技术，是对光弱状况下的光线进行捕捉和放大，使其达到肉眼可见。
常见的夜视成像设备包括红外线（IR）成像、微光成像和热成像三种技术。
光弱成像技术回避了传统照明方法在夜间暴露我们的位置，保障了夜间暗处的监控安全。
3. 超声成像技术超声成像技术是利用人体组织对声波的反射和吸收的转换，获取有用的信息的技术。
医学领域是超声成像技术的主要应用领域。
除了医学，超声成像还被广泛应用于工程、军事、地质勘探等领域中。
4. 激光成像技术激光成像技术是指通过氢氦激光束向外辐射物体，使物体自然发出大量散射光进行成像技术，这种技术又称为散弹成像技术。
激光成像技术应用更为现代化，构建高效、智能的自动驾驶汽车、无人机、无人机等。
三、光电成像技术的应用它不仅逐渐成为了军事领域的主流技术，也逐渐广泛应用于医学、科学研究、文化遗产保护、工业制造、智能交通、航空航天、环境监测和农业等行业。
1. 光电成像技术在医学上的应用随着医学技术的不断发展，现代医学在各种手术和治疗过程中广泛应用光电成像技术。
光电探测与制导技术在机载成像系统中的应用与展望
第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月、／b1．36Suppl e m e nt I n6麓r l ed and I。
ase r E ngi ne er i n2Sep．2007光电探测与制导技术在机载成像系统中的应用与展望丁全心，刘华(中航一集团洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009)摘要：机载装备的现代化对先进机载成像系统提出了更高的要求，实现设想一代、预研一代，研制一代的系统顶层设计理念刻不容缓。
研究了国际光电探测与制导技术的历史进程、技术分析和阶段研发成果。
重点分析了红外探测在机载装备中的应用现状；简述了精确制导技术在机载装备领域中的影响作用。
探讨了该领域的应用前景，从而阐述了系统装备，特别是2l世纪标志性装备一分布孔径系统(D A S)研发的新战略。
主要涉及战术应用、研发定位分析，系统项层布局的考虑，核心系统构型、重要支撑理论和关键技术等等方面。
给出了应对挑战的建议。
关键词：光电探测；机载装备；战略规划中圈分类号：T N215文献标识码：A文章编号：1007．2276(2007)增(探测与制导)．0007．08 Per s pect i ve on phot oel ect ri c det ect i on cont r川and gl l i de t e chni que●●●●●●10r al r bom e l m agl ng syst e m sD I N G Q uan—xi n，L I U H ua∞】oy锄g妇dm钯of团cc∞一。
砸cal EqI l i pⅡ啪t ofAⅥC，hoyan9471009，C h蛐A bst r凇t：M or e es sent i a l of11i ghe r qual i t y of ai r bom e i I n agi l l g syst cmi m pr o V es w i t l lⅡl e pr o gr es s i onof吐l e m odem aer i al i ndust巧．Sys t em i d ea on l i nks t o i m agi ne，r esear ch aI l d deV elpi ng i s no ti I Ile t o del ayB a se on t量l e t l i st oⅨt c℃t l IIi que aI l d st I l d i ed pr odu ct s of i nt em at i onal phot oel ect r i c det e c矗on con昀l aI l dgIl i de t echni que，i nf渤．ed det ec t i on eng i neer i ng appl i ed on础．bore i Ina gi ng syst em s i s em phasi z ed．A nda cc u r a t e c ont r ol aI l d gui de is bri e fe d．Per spe ct i V e on tl li s dom ai n i s di s c us s ed，e s pe c i a l l y ondi st r i bu硼a pe rc ur e sys t em(D A S)，t he r epre se nt a t i V e pr ot ot)，pe i n21st ce nt I l r y'i s s nl di ed on t ac t i cs，syst em desi gn，m ai nl y confi gu枷on，support t echni q ue aI l d probl em觚d so on．W hat’s m or e，som e advi ces ar e pr ovi ded t o ans w er new ch al l en ges．K eywor ds：f，ho妣l ect ri c dct ect i on；A eI i al ai r ebom e；S位at e舀c pr o争aI：nI I l i ngO引言机载成像系统的顶层设计与研发，代表了新一代先进光电系统科学与技术的尖端水准。
机载光电跟踪测量的目标定位误差分析和研究
1、高精度和高分辨率：随着应用场景的不断扩大和复杂化，对目标跟踪的精 度和分辨率的要求也越来越高。因此，提高机载光电平台的探测精度和分辨率 将是未来的重要研究方向。
2、智能化和自主化：随着人工智能和机器学习技术的发展，未来的机载光电 平台目标跟踪技术将更加智能化和自主化，能够自动学习和适应各种复杂环境， 实现更加准确和可靠的目标跟踪。
机载光电跟踪测量的目标定位 误差分析和研究
01 引言
03 研究方法
目录
02 文献综述 04 参考内容
引言
机载光电跟踪测量系统在军事、航空、航天等领域具有广泛的应用，例如导弹 制导、无人机导航、目标跟踪等。这种测量系统的精度直接影响了武器的命中 率、导航的准确性以及任务的成功与否。然而，在实际应用中，由于受到多种 因素的影响，机载光电跟踪测量系统的目标定位误差往往较大，影响了其性能 的发挥。因此，对目标定位误差进行分析和研究，对提高机载光电跟踪测量系 统的精度和可靠性具有重要意义。
二、机载光电平台目标跟踪技术 的应用
机载光电平台目标跟踪技术在军事、航空、航天等领域有着广泛的应用。例如， 在军事方面，可以利用这种技术对敌方目标进行精确打击，或者对战场环境进 行实时监测；在航空方面，可以利用这种技术进行飞行器自动驾驶、空中交通 管制等；在航天方面，可以利用这种技术对卫星进行精确控制和维修。
具体来说，机载光电平台目标跟踪技术可以应用于以下几个方面：
1、精确打击：利用高精度光电传感器对敌方目标进行探测和跟踪，可以实现 精确打击，有效降低人员和物资的损失。
2、实时监测：利用机载光电平台对特定区域进行实时监测，可以及时发现并 处理各种异常情况，保障安全。
3、自动驾驶：利用机载光电平台对周围环境进行探测和识别，可以实现飞行 器的自动驾驶，提高飞行安全和效率。
光电成像系统的设计与性能分析
光电成像系统的设计与性能分析第一章：引言光电成像系统是现代科技领域中的一个重要研究方向。
它是一种将光学和电子技术相结合的系统，能够将光信号转化为电信号，从而实现图像的获取和处理。
光电成像系统的设计与性能分析对于图像的质量和应用领域的探索具有重要意义。
本文将对光电成像系统的设计原则和性能分析进行详细探讨。
第二章：光电成像系统的设计原则2.1 光电成像系统的基本元素光电成像系统主要由光学部分和电子部分组成。
光学部分包括光源、物体、透镜和光敏元件等，电子部分包括模拟电路和数字电路等。
为了保证光电成像系统的性能，必须合理选择和设计这些元素。
2.2 光电转换效率光电转换效率是评估光电成像系统性能的重要指标之一。
在设计过程中，需要选择合适的光敏元件，并优化光学系统，以提高光电转换效率。
此外，还可以通过选择高质量的透镜材料和增加透镜的直径，来提高光电转换效率。
2.3 噪声源分析与抑制噪声源是光电成像系统中的一个重要问题。
设计者需要对系统中的各个环节进行噪声源分析，并采取相应的抑制措施。
例如，可以使用低噪声的光敏元件和对噪声进行滤波处理，来降低噪声对图像质量的影响。
第三章：光电成像系统的性能分析3.1 分辨率分辨率是衡量光电成像系统性能的重要指标之一。
通过设计合适的光学系统和选择高性能的光敏元件，可以提高图像的分辨率。
同时，还可以采用图像处理技术对获得的图像进行后处理，来进一步提高分辨率。
3.2 灵敏度灵敏度是光电成像系统的另一个重要性能指标。
它反映了系统对光信号的响应能力。
在设计过程中，可以通过选择高灵敏度的光敏元件和增加光源的亮度，来提高系统的灵敏度。
3.3 動態範圍动态范围是指光电成像系统能够接受的光强范围。
在设计过程中，需要选择合适的光电元件和电路，以扩展光电成像系统的动态范围。
3.4 信噪比信噪比是光电成像系统的一个关键性能指标。
它可以通过信号处理和噪声抑制策略来提高。
在设计过程中，需要合理选择信号处理算法和噪声抑制技术，以最大程度地提高信噪比。
机载光电吊舱隔振系统研究综述
装备环境工程 EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING
第 18 卷 第 2 期 2021 年 2 月
机载光电吊舱隔振系统研究综述
董万元
（中国飞机强度研究所，西安 710065）
摘要：主要从振动对光电设备成像的影响和无角位移隔振设计两个方面，综述了近年来国内外学术界对机
DONG Wan-yuan
(Aircraft Strength Research Institute of China, Xian 710065, China)
ABSTRACT: This paper reviews new worldwide advances of vibration isolation method for airborne opto-electronic pod in recent years, mainly from the influence of vibration for the imaging quality of the optoelectronic device and the method of irrotational displacement isolation for airborne optoelectronic pod. It proposes that the angular vibration has more influence on the imaging quality of the pod than the linear vibration, and the vibration isolation design of the pod should focus on reducing the angular vibration. The important factors causing the angular vibration of the equipment are the deviation between the mass center of the photoelectric equipment and the stiffness center of the vibration isolation system, and the mismatch between the stiffness and damping of the vibration isolators that should be paid attention to in the design of vibration isolation system. KEY WORDS: opto-electronic pod; vibration isolation system; angular vibration; irrotational displacement isolation
光电成像技术
二、光电成像系统的原理
转移型面阵CCD虽然有效光面积大， 转移速度快，转移效率高等特点，但电 路比较复杂，因此它的应用范围受到限 制。
二、光电成像系统的原理
面阵CMOS成像器，它可以做成彩色也可 以做成黑白，特点是：像素尺寸小，填充因子 大，光谱响应范围宽，量子效率高等等
总结
面阵CCD：有效光敏面积大，光度灵敏度高， 转移速度快，转移效率高等特点，但电路比较复杂
CMOS：与CCD相比在光度灵敏度上较差，但 在功能、功耗、尺寸和价格等方面要优于CCD
面阵CCD、CMOS图像传感器：用光敏单元进描方式：基于电子束摄像管的电子束按从左到右、从上 到下的扫描方式进行扫描
行扫描
场 扫 描
二、光电成像系统的原理
显像部分的原理
扫描：将被分割后的电气图像转换成一维时序信号
不同的图像传感器有各自的扫描方式，例如： 真空摄像管：采用电子束扫描方式输出一维时序信号
二、光电成像系统的原理
然后光首过把电先光视成，电频像光成信系电像号统器部传分件分给为把处显两景理像个物后部部所，分分反成，，射为经光或视过电发频处成射信理像的号后部光输就分信出把和号景显收物像集图部，像分经再现
二、光电成像系统的原理
光学成像部分的原理
二、光电成像系统的原理
上面展示的图片都有一个共同点
像素阵列是整个输出放大电路的核心部分
二、光电成像系统的原理
X当、光Y信向号移到位达寄像存敏器方是阵存时储，方方阵阵中会的产每生一电个信像号敏，单这元个在电X、信Y号方经向过 上放各大自器的，地输址送值 到。调整电路
二、光电成像系统的原理
光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术
光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术作者：张斌李朝晖来源：《现代电子技术》2010年第01期摘要:论述了光电成像系统中广泛使用的分辨率指标及分类,对空间分辨率模拟度量法的原理和测量方法进行了论述和分析。
通过研究指出用空间分辨率指标来描述成像系统的质量,具有较好的直观性和归一性。
由于单一的空间分辨率测量指标还不可能给出总的图像系统的性能,仅仅基于分辨率指标的图像评估不可能同时保证系统灵敏度设计的技术要求。
因此,结合模拟度量法研究光电成像系统的分辨率测量法,给出成像分辨率测量准则。
关键词:MTF;SRF;空间分辨率;DAS;GRD中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)01-177-03Resolution Identification and Measuring Technique of Photoelectric Image SystemZHANG Bin,LI Zhaohui(Chinese Flight Test Esta blishment,Xi′an,710089,China)Abstract:Index and classification of resolution which are widely used in the photoelectric image system is discussed with analysis of the principle and method of the simulated measurement of spatial resolution.The investigation shows that the index of spatial resolution which describes quality of the image-forming system is more direct and unitary than other methods.However,the single spatial resolution can not show the capability of the whole image system.Besides,the evaluation which it is only based on the index of spatial resolution can not ensure the designed technical requirement of the system sensitivity.Therefore,on the basis of the resolution measuring method of the photoelectric image system,a measuring criterion of the imaging resolution is obtained.Keywords:MTF;SRF;spatial resolution;DAS;GRD0 引言物理系统中对分辨率指标的使用由来已久,它是确定成像系统性能指标的基本要素,尤其是用分辨率作为衡量图像质量的指标之一,人们会因此认为具有较高分辨率的系统具有较好的图像质量[1]。
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机载光电成像系统技术研究
机载光电成像系统是一种以机载设备为载体，利用光学和电子技术对地面目标
进行高精度成像和测量的技术系统。
该技术是军事、民用等领域进行侦察、监测、测绘、战术指挥等方面不可缺少的技术手段之一。
本文将从成像机理、系统组成、发展历程等方面分析机载光电成像系统的技术。
一、成像机理
机载光电成像系统以光学技术为基础，利用材料的反射、折射、透过等性质，
捕获目标的光线信息，通过成像平面转换为电信号，最终显示出总体的成像效果。
成像机理包括光学传递、光电转换、图像处理等过程。
光学传递是机载光电成像系统中的重要环节，通过光学组件将光线沿着预期的
传输路径传递到成像平面。
光学组件包括镜头、稳像器等，能够有效拍摄到清晰的目标图像。
光电转换是光学图像转化为电子信号的过程，通过感光材料、变换器等将光学
信号转化为电子信号，并存储或传输到计算机进行后续处理和分析。
图像处理是将成像信号处理为最终的图像结果，通过数学分析、滤波技术、图
像增强等手段对信号进行处理，得到更加清晰、准确的目标图像。
二、系统组成
机载光电成像系统的组成包括光学部分、电子部分、稳像部分等，下面主要分
别介绍各部分的作用和特点。
光学部分是机载光电成像系统中起到抓取目标光线信息的部分，主要包括镜头、偏振片、滤波器等。
其中镜头是关键组件，直接影响成像效果，常用的镜头有定焦镜、变焦镜等。
电子部分主要用来将捕获的光线信息转化为电信号，常用的电子部件包括感光
器件、A/D转换器、SDRAM等，完成光电转换和信号存储等功能。
其中，CCD和CMOS成像器件是机载光电成像系统中经常用到的两种感光器件，两种器件对成
像质量和实时性能都有较好的表现。
稳像部分是机载光电成像系统中确保成像平稳稳定的重要部分，通常采用陀螺
仪或电控陀螺等技术，能够有效消除机载振动、气流流动等因素对成像质量的影响。
三、发展历程
机载光电成像系统技术的发展可追溯到上世纪70年代初期，当时诞生了以U-
2飞机和KH-4型卫星镜头为代表的高空大范围监听系统。
80年代末期，随着计算
机技术的不断发展，光学成像技术在国防领域中得到了广泛的应用。
90年代初期，随着计算机和芯片技术的快速发展，图像处理技术和稳像技术得到了巨大的提升，成像系统从低分辨率的黑白成像逐步过渡到高分辨率、彩色成像系统，成像质量大幅提高。
近年来，机载光电成像系统技术不断发展，以航空、航天光电成像技术、无人机、地球观测等为代表的机载光电成像系统已经成为了技术的主流，可以在军事、民用、科研等领域发挥重要作用。
四、应用
机载光电成像系统技术的应用范围广泛，目前已经应用于侦察、监测、测绘、
战术指挥等方面。
在军事领域，机载光电成像系统可以用于高精度的侦察和目标追踪，为军队指挥决策提供重要的支持；在民用领域，机载光电成像系统可以用于资源调查、环境监测、水利灾害等方面，具有非常重要的应用价值。
总之，机载光电成像系统技术作为一种先进、高效的技术手段，对于军事、民
用等领域进行侦察、监测、测绘、战术指挥等都有重要的帮助和意义。
随着技术的
不断发展和完善，相信机载光电成像系统将会拥有更加广泛的应用和更加深入的研究。