北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统 教育部重点实验室, 北京 100081
为了在微光条件下获取像白天一样兼具色彩和细节的图像, 提出一种微光下的彩色成像处理方法: 对彩色探测器图像进行降噪、增强和模糊处理, 提取其中的色彩信息, 对同时能接收可见光和近红外波段的高灵敏度黑白探测器图像进行降噪处理, 获得微光场景的细节信息, 在YCbCr色彩空间将色彩信息与微光场景的细节信息进行融合, 生成微光场景下的彩色图像。根据这种方法, 选择两款像元分辨率及像元尺寸相同的彩色和黑白SCMOS探测器, 设计并搭建成像处理系统。实验结果表明, 在0.01Lx的条件下, 处理得到的彩色图像符合真实场景, 适宜人眼观察。
微光 彩色 近红外 Low-light color near infrared SCMOS SCMOS
北京理工大学光电学院，光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
利用非制冷长波红外热像仪设计了红外图像拼接系统，提出可以应用于无人机平台的红外图像拼接方法。目前的红外图像拼接方法基本都是对经过亮度和对比度增强处理的图像进行拼接，当采集图像的场景不同时待拼接红外图像之间会存在亮度差异，导致最终拼接图像中存在明显接缝。为解决此问题，提出改进的红外图像拼接算法，对未经过亮度及对比度调整的14 bit 红外图像进行拼接，然后对拼接图像进行畸变校正，最后将14 bit 拼接图像通过平台直方图均衡算法压缩到8 bit 灰度范围显示，提高红外拼接图像的对比度。实验结果表明：当相邻两幅待拼接图像的重叠视场不小于单幅红外图像视场的15%时，该方法具有较好的场景适应性，可以实现红外图像无缝拼接，拼接图像重叠区域过渡平滑，畸变校正后的拼接图像更加符合真实场景。
红外图像 图像拼接 无人机平台 缝合线 infrared image image mosaic unmanned aerial vehicle platform SIFT SIFT seam-line
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
得益于嵌入式软硬件平台的迅猛发展，可穿戴式成像设备成为发展的新趋势，并对传统便携式成像设备产生了深刻的影响。以集成了TI DM3730双核异构处理器、SDRAM、NAND Flash及电源管理的Jorjin AP模块作为处理核心，接入低功耗、小型化微光探测器和高分辨率的OLED微显示器，设计构成了应用于微光环境下目标辅助观察的嵌入式平台。平台对并行视频信号做差分对转换，提高视频传输距离和稳定性的同时，简化了视频接口线数，创新性地强化了设备穿戴的灵活性。平台算法处理能力强、功耗低、重量轻，可无线通信、视频存储及电池供电，能有效提高使用者的夜间目标探测能力，在工业、科学、**等领域有着广泛的应用前景。
微光成像系统 嵌入式系统 low-light imaging system DM3730 DM3730 OLED OLED embedded system 红外与激光工程
2016, 45(1): 0118006
EMBCCD(Electron Multiplying Back Illuminated CCD)在较稳定的低温环境中工作时可以有效地提高其图像信噪比。针对这个问题设计了相应的PID控制算法, 包括PID参数的计算和处理策略、PID算法的实现过程和对EMBCCD进行精确制冷控制的调试方法。实验结果表明, PID算法可以将温度控制在-10.5℃, 精度为±0.5℃, 达到了控制目的。
PID控制 稳定 低温 PID参数 EMBCCD EMBCCD PID control stable low temperature parameter of PID
SDRAM作为高速大容量存储器应用于视频采集系统十分方便。首先简介了SDRAM存储器的控制原理, 然后介绍了EMBCCD(电子倍增背照明CCD)成像系统中图像数据的缓存和VGA显示。利用FPGA成功地实现了SDRAM控制器的设计。该控制器能够控制两片SDRAM乒乓操作, 实现了EMBCCD图像信号的缓存。所获得的视频图像稳定、清晰、流畅。
图像缓存 EMBCCD EMBCCD SDRAM SDRAM FPGA FPGA image cache VGA VGA
1 北京理工大学 光电学院
2 光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
分辨力和信噪比是像增强型CCD成像系统的两个最主要的参量.为了分析CCD相机分辨力对像增强型CCD成像系统分辨力的影响，本文分别用一个高分辨力像增强型CCD相机和一个普通分辨力CCD相机分别与相同的中继透镜、像增强器和前置镜头耦合，得到一套高分辨力像增强型CCD实验样机和一套对比像增强型CCD实验样机；在不同照度下测量了两套实验样机的分辨力和信噪比，实验结果分析表明：当照度高于1.84×10－3 lx时，像增强型CCD成像系统分辨力受器件分辨力和信噪比共同影响，高分辨力像增强型CCD实验样机分辨力要高于对比像增强型CCD实验样机分辨力.当照度低于1.84×10－3 lx时，像增强型CCD成像系统分辨力主要受器件信噪比的影响，高分辨力像增强型CCD实验样机与对比像增强型CCD实验样机分辨力相当.
像增强型CCD 像增强器 分辨力 信噪比 ICCD Image intensifier Resolving power Signal to noise ratio
北京理工大学光电工程系 光电成像与信息工程研究所, 北京 100081
可见光/近红外光电成像系统的作用距离预测是实际系统总体设计的重要环节。为了使系统的预测及性能评价更准确, 研究了光电成像系统对扩展源目标的作用距离预测方法, 给出了最小可分辨对比度(MRC)的定义及其测量方法, 提出了基于MRC的作用距离模型; 通过结合实际系统分析, 讨论了模型的计算过程及其特点。由于综合考虑了目标与背景特性、环境路径和大气特性、光电成像系统特性以及人眼视觉特性等因素, 提出的作用距离预测方法较传统基于瞬时视场(IFOV)的极限分辨角方法更为合理科学, 可有效地进行陆上、海上以及航空航天遥感等可见光/近红外光电成像系统的性能评价。
测量 最小可分辨对比度 光电成像系统 作用距离
1 北京理工大学 光电工程系，北京 100081
2 装备指挥技术学院，北京 101416
3 北京微视新纪元科技有限公司，北京 100083
随着CCD器件的发展，采用工业级CCD器件研制高性能制冷CCD成像系统成为一个重要的发展方向。从高性能CCD成像和高性能微光ICCD成像应用需求出发，研制了一种基于工业级CCD器件的高性能制冷型数字视频CCD成像组件；介绍了成像组件在高性能大面阵CCD器件、低噪声驱动电路、小型化低功耗制冷技术以及特殊的制冷腔结构等方面的设计特点，指出成像组件对进一步发展高性能CCD成像系统具有积极的促进作用，在**、工业、生物医学和科学研究领域具有广泛的应用前景。
CCD成像器件 制冷 工业级 微光成像 CCD imaging device cooling industrial level low-light-level imaging
北京理工大学信息科学技术学院光电工程系，北京 100081
从红外视景仿真技术意义出发，介绍了其所包含的几个基本部分；从目标辐射建模、背景辐射建模和大气建模三方面，总结了国内外红外视景仿真技术发展历程和状况。其中列举了国外多个典型红外视景仿真软件和几个较完善红外辐射模型，并统计了2000年以来国内高校在红外视景仿真方面的研究情况。统计数据表明，多个发达国家的红外视景仿真技术已逐步趋于成熟和产品化，而国内尚未开发出功能较完善的红外视景仿真系统，只能仿真较简单场景。
红外视景仿真 视景仿真 辐射传输模型 红外技术 IR scene simulation scene simulation radiation transfer model IR technology
介绍了嵌入式指纹识别系统在警用枪支上的应用,围绕小体积,高性能,低功耗,实时性等要求在软硬件上给出了可行的设计方案.该系统采用新型传感器,高性能ARM处理器和实时操作系统Vxworks使得整个识别模块达到手枪上的应用要求,大大提高提供了警用手枪使用的安全性.
指纹识别 ARM At77C101B Vxworks
