江苏商贸职业学院 电子与信息学院, 江苏 南通 226011
针对红外夜视遥感系统成像质量差的问题, 提出一种目标与背景分离的多模态图像融合方法来改善红外夜视的成像质量。一方面, 采用注意力U-Net对红外与可见光图像的目标区域进行分割与融合处理, 利用U-Net强大的学习能力充分保留原图像中的目标信息; 另一方面, 通过引导滤波器对红外与可见光图像的背景区域进行分解, 采取不同的融合策略处理基层信息与细节层信息, 增强背景中的显著区域。在TNO数据集上的对比实验结果表明, 该方法在主观视觉评价与客观量化评价两方面均优于其它对比方法。
红外夜视系统 图像融合 图像质量增强 深度神经网络 引导滤波器 infrared night vision system image fusion image quality enhancement deep neural networks guided filter
针对固态成像型头戴夜视系统大视场、轻量化需求,对双目头戴夜视系统进行了物镜和目镜光学系统及机械装配结构设计,选用高强型碳纤维环氧树脂作为夜视系统壳体材料,利用Solid Works仿真软件优化设计了一款夜视系统壳体结构,并对壳体在极寒和高热条件下的热稳定性进行了有限元分析。仿真实验结果表明,在-40和50 ℃两种极端温度情况下夜视系统壳体的热应力均小于材料的屈服强度,最大应变对光学系统成像质量、显示性能和机械结构造成的影响极为有限,从而验证了壳体结构良好的耐温性和可靠性。
双目头戴夜视系统 结构设计 热稳定性 有限元法 光学系统 binocular head-mounted night vision system structural design thermal stability finite element method optical system
微光夜视系统具有功耗低、重量轻、图像质量符合人眼观察习惯等应用优势，目前仍是世界各国使用最广泛、装备量最大的军用夜视装备。随着微光夜视系统核心器件——像增强器动态范围的不断扩大，对有效开展系统强光适应性试验提出了新的要求。为准确、客观评价大动态范围夜视系统的强光适应性能，本文从理论上修正了光学系统中像增强器阴极面照度的计算模型，并依据像增强器强光性能参数，设计了试验方法。经外场试验验证，该方法可以较为准确评价大动态微光夜视系统强光适应性，可为微光夜视装备强光适应性试验提供技术支撑。
动态范围 微光夜视系统 像增强器 照度 dynamic range，low light night vision system，imag
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 北京理工大学光电学院，北京 100081
分析了直升机飞行员头盔夜视系统的视觉特性，分析了视场、重量、像质、眼点距离、出瞳直径等主要影响视觉舒适性的技术指标，提出了使用塑料元件减重、合理增大眼点距离和出瞳直径等指标，以及增大视场的两种方案，可作为相关设计的参考。
头盔夜视系统 头盔夜视镜 视觉特性 直升机 helmet mounted night vision system helmet mounted night vision goggles visual characteristics helicopter
1 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院 合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230031
针对微光夜视系统可靠性试验的需要,在实验室准确模拟微光夜视系统在自然条件下所受的光应力具有重大意义。野外自然微光主要由月光、星光、大气辉光及杂散光经多次漫反射而成,所以在不同的环境条件下形成的自然微光不同。为模拟出不同的微光应力源,在试验过程中需要改变平行光管出瞳处的光照度,并使其对微光夜视系统的作用与自然微光对微光夜视系统的作用相当。在实验室条件下,当平行光管的视场大于微光夜视系统的视场时,通过改变光源光照度的办法即可改变平行光管出瞳处的光照度,从而实现自然微光应力源的精确模拟,并通过实验验证了该方法的可行性。
微光夜视系统 微光应力源模拟 光照度 平行光管 视场 LLL night vision system LLL stress source simulation illumination parallel light pipe field of view
1 军械工程学院电子与光学工程系, 河北石家庄 050003
2 66440部队, 河北石家庄 050081
针对目前微观夜视仪器产生单色图像的缺陷, 提出了一种单通道三波段的彩色夜视方案。简要介绍了单通道三波段彩色夜视系统的工作原理, 重点论述了该系统的设计方法, 并对滤光片的光谱透过率、色轮的窗口数量、荧光屏与 CCD光电阴极的耦合方式等问题进行了计算和分析。在单通道三波段彩色夜视系统装置研制基础上, 开展了彩色夜视实验, 成功得到色彩较为真实的夜视图像。
夜视系统 彩色夜视 三波段 单通道 像增强器 night vision system true-color triple-spectrum single-channel image intensifier
军械工程学院电子与光学工程系，河北 石家庄 050003
为了得到夜晚目标的真实色彩信息，设计了三波段真彩色夜视系统，并阐述了其工作原理。根据满月条件下月光的光谱特性，结合典型目标的光谱反射特性和S25+光电阴极的光谱响应特性，采用对比度反转最大原则，综合考虑人眼的光谱光视效率特性，提出了三波段真彩色夜视技术的光谱分割方法。依据光谱匹配的理论计算结果制备了滤光片，并对滤光片的光谱透过率进行了测量。利用制备的滤光片进行了实验并提出了一种三波段夜视图像彩色融合方法，实验表明：提出的光谱分割方法能够较好地还原目标的真实色彩。
夜视系统 真彩色 光谱特性 光谱分割 滤光片 night vision system true-color spectrum characteristics spectrum intersecte filter 红外与激光工程
2015, 44(12): 3837
