1 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，北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心，北京 100081
2 中国兵器科学研究院，北京 100089
3 云南北方驰宏光电有限公司，昆明 650217
折反射周视系统作为近十几年发展起来的一种新型周视视觉实现形式，相比相机旋转扫描、多相机图像拼接和鱼眼镜头大视场成像等常规方法，在小型化、结构灵活性、成本和实时性方面具有优势。本文综述了折反射周视系统的成像模型、系统标定、畸变校正和全视场清晰成像等基本问题研究状况，讨论了折反射周视系统在红外成像和立体视觉领域的扩展应用研究现状，最后总结了目前存在的问题，并提出未来折反射周视成像系统将围绕非单视点成像模型、提高空间分辨力的方法和处理算法实时实现开展研究。
折反射周视系统 畸变校正 红外成像 周视立体视觉 catadioptric panoramic system distortion correction infrared imaging panoramic stereo vision
1 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, 北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心, 北京 100081
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
3 云南北方驰宏光电有限公司, 昆明 650217
折反射式周视红外成像系统在安全监视领域有着独特的大视场优势，但是目前常见的圆锥曲面反射镜折反射式周视系统存在不同俯仰角下探测距离差异大的问题。折反射式周视红外成像系统的探测距离与目标尺度、任务准则、俯仰角和方位角分辨力有关。将俯仰角分辨力和方位角分辨力的几何平均数设为常数，以此作为恒等探测距离折反射式周视系统的条件，并推导了相应的系统设计方法。数据仿真结果验证了恒等探测距离系统的可实现性，另外，也表明了所提方法不仅可以实现不同俯仰角下的相同探测距离，还可以通过合理的参数调节使得大部分视场范围内的探测距离优于传统圆锥曲面型折反射式周视系统的探测距离。
成像系统 红外 恒等探测距离 几何平均数 折反射式周视成像系统
1 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市混合现实与新型显示工程技术研究中心, 北京 100081
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
3 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650217
在单视点结构约束条件下推导了给定红外探测器参数(像元规模和像元中心距)和俯仰角范围时, 二次曲面反射镜面型(离心率)、反射镜厚度、反射镜与折射镜头之间的安装距离、折射镜头焦距等参数的数学公式, 为建立单视点双曲面折反射红外全景成像系统提供了几何约束关系。与此同时, 针对双曲面反射镜的特点, 推导了其用于单视点折反射红外全景成像系统时空间分辨力(垂直方向瞬时视场和水平方向瞬时视场)的数学公式, 并在理想大气、假设目标对比度足够高、探测方程相关参数最简化的条件下将其与现有的NVThermIP模型结合获得系统作用距离的公式。采用不同像元规模和灵敏度(噪声等效温差)进行了仿真, 发现: (1) 系统空间分辨力随像元规模的增大而增大; (2) 系统作用距离随像元规模和灵敏度的增大而提高, 但灵敏度的增大对作用距离的改善不明显。
折反射光学 全景成像 红外 空间分辨力 作用距离 双曲面反射镜 catadioptric optic panoramic imaging infrared spatial resolution range performance hyperbolic reflective mirror 红外与激光工程
2016, 45(9): 0918004
1 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，北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心, 北京 100081
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
3 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650000
提出了单视点约束红外折反射全向成像系统单次成像实现全视场(FOV)清晰的一种参数设计优化方法。根据应用需求设计出符合单视点约束的初始系统参数；提出镜面虚景深的概念优化折射光学组参数。利用ZEMAX软件的理想系统仿真验证了所提出的设计方法实现系统全视场清晰成像的可行性，并且该设计方法能同时满足视场范围和轴向尺寸等方面的要求。从仿真结果还可知，大口径反射镜镜面有利于提高光学系统成像质量，而增大曲面离心率有利于减小系统轴向尺寸。
成像系统 红外折反射全向成像 单视点约束 参数设计 镜面虚景深
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 云南北方驰宏光电有限公司，云南 昆明 650217
对红外显微光学系统进行了研究。根据光学系统设计指标，应用无限远校正方法和反向追迹的方法设计两款不同放大倍率的红外显微物镜。并给出了两款工作波段在8～12 μm，放大倍率为1×和3×，工作距离均为25 mm，物方线视场为20 mm 的透射式红外显微物镜的设计结果和公差分析。关键词：红外显微物镜；无限远校正；反向追迹；光学设计
红外显微物镜 无限远校正 反向追迹 光学设计 infrared microscope objectives infinity correction reverse trace optical design
1 北京印刷学院, 北京 102600
2 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029
基于非均匀光波在导电介质中传播时其相移传播方向和振幅衰减方向的不一致性, 利用光波动方程的解由电磁场边界条件导出非均匀垂直偏振光在多层超薄金属膜与透明介质膜组合膜系中光波的传输递推公式.为验证方法的可靠性, 给出了不同厚度金属膜防伪光变膜系的能量反射率算例, 并与现有算法进行对比,结果表明: 两种算法得到的能量反射曲线的分布特征具有很好的相似性, 但本文算法表现出金属膜具有强的吸收特性和窄带反射效应.
多层防伪光变膜 非均匀波 超薄金属膜 垂直偏振波 反射特性 Multilayer anti-counterfeiting optical film Inhomogeneous wave Razor-thin metal film Rertical polarized wave Reflection property
北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室, 等离子体物理与材料实验室, 北京 102600
大气压射频等离子体是近几年发展起来的一种新型非平衡等离子体。 以氮气掺杂少量氩气为放电气体, 实现了大气压射频介质阻挡放电。 利用发射光谱对放电进行在线诊断研究, 并分析谱线线型, 从中分离出谱线的Stark线型, 从而计算出放电通道的电子密度。 研究了单个放电通道中电子密度的空间分布并测量了通道同一位置的电子密度随放电输入功率的变化。 结果显示, 在放电通道中部, 当放电输入功率由138 W增加至248 W, 电子密度由4.038×1021 m-3升高至4.75×1021 m-3。
电子密度 Stark展宽 大气压 射频放电 Electron density Stark broadening Atmospheric pressure Radio frequency discharge
