小型16mm双近贴式像增强器研制

小型16mm双近贴式像增强器研制

张昆林

【期刊名称】《云光技术》

【年(卷),期】2010(042)002

【摘要】对比国外技术，小型16mm双近贴式像增强器的研制是国内空白。分析像增强器的常见结构和性能特性。提出小型16rnm双近贴式像增强器设计的思路是：根据其成像的主要性能要求设计各部件及电子光学系统。论文分析了近贴式像增强管各功能部件对像增强器关键指标——分辨力的影响。根据像增强管成像理论设计了小型16mm像增强管的电子光学系统，及各部件结构。给出了研制样品的测试数据及简要分析。

【总页数】11页(P32-42)

【作者】张昆林

【作者单位】北方夜视技术股份有限公司,昆明650114

【正文语种】中文

【中图分类】TN144

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一种应用距离选通成像技术的微光望远镜

一种应用距离选通成像技术的微光望远镜 张跃民;刘晓莉;陈洲;赵路民;张红;张金涛 【摘要】利用红外波长的激光对微光系统进行辅助照明,改善目标区域的环境照度和对比度,使目标从视场中凸显出来,提高微光系统的探测距离,改善观察效果.采用距离选通技术,合理匹配激光脉冲与选通像增强器的工作时序,屏蔽目标前后非目标反射光以及来自大气中悬浮微粒产生的杂散光干扰,解决同轴照明后向散射问题,达到只观察选定距离内目标的目的.通过微光选通望远镜的工程实践,将激光距离选通技术成功地运用于微光探测领域中,在无月星光,照度为1×10-3 lx,大气能见度为10 km条件下,对中型坦克或卡车侧面目标的识别距离可达到1 400m.%Under the help of auxiliary lighting on low-light level system by using laser with infrared wavelength,environmental illumination and contrast of object area can be improved,making the object outstand from vision area,which can effectively enlarge the range of lowlight detection and improve the observation effects.Adopting range gating technology,properly arranging the work order between laser pulse and gated image intensifier,shielding the object from troubling by inflected light around the object and stray light from airborne suspended particulates,solving coaxial illumination back scattering problem,the object only from the selected range can be observed.Through engineering practices of laser assistant low-light level binoculars,the range gating technology is successfully applied to low-light detecting area,and the recognizable range for medium tank and the truck broadside is up to 1 400 m under simple background conditions,without

论文水下光电成像技术简介

水下光电成像技术简介 激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一,国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求,全面介绍并对比分析了当前国内外典型水下激光距离选通成像装置和性能水平,讨论了其技术特点,对水下激光距离选通成像技术的发展和装置应用具有意义。 激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一,国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求,全面介绍并对比分析了当前国内外典型水下激光距离选通成像装置和性能水平,讨论了其技术特点,对水下激光距离选通成像技术的发展和装置应用具有意义。 我国宽广的海域具有丰富的资源，但由于与周边国家存在一些海域的归属争议，特别是近年来对能源的需求和国际势力的插手，更加剧了我国周边海域出现战事争端和资源争夺的可能。针对深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援的迫切需求，研究适合载人潜水器、遥控潜水器、自治式潜水器、水下滑翔器、水下救援等高分辨力水下目标探测、观察、定位和分析技术成为国内外研究的重要方向。目前水下成像探测技术主要有声探测和光电探测两种途径。声探测技术探测距离较远，但成像的空间分辨力较差，难以完全适应高分辨力成像的需要；光电成像探测技术分辨力高，但由于光线在水中快速衰减，在一定深度以下往往需要辅助照明，且由于照明光后向散射的影响，使得人眼直接观察以及传统连续照明电视成像的有效作用距离较短，因此，提高水下光电成像系统的作用距离和细节分辨能力需要采用特殊的光电成像方法。本文将重点分析国内外水下光电成像技术与系统研究进展，特别是激光扫描成像、偏振成像等几种特殊的水下光电成像技术，希望对国内有关方面的研究具有参考作用。 1 几种水下光电成像技术与系统 国外从20世纪70年代开始主被动水下光电成像探测技术的研究，90 年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。由于光在水下传输的衰减和后向散射是限制水下光电成像系统作用距离的主要因素，在纯净水和清澈的海水中，蓝绿光透射比最大，因此成为当前水下光电成像的主要传输窗口。水下光电成像技术研究的重点是提升成像的对比度，提高水下观察距离和细节分辨能力。除了常规连续光照明水下电视系统外，目前其它 有效的水下光电成像技术可分为以下六类：时间区分/距离选通光电成像技术、空间区分/激光同步线扫描技术（LLS）、偏振光成像技术、结构光成像技术、调制/解调去除散射光技术和多视角图像构造技术。 1.1 时间分辨/距离选通光电成像技术 脉冲激光照明＋选通光电成像结合的激光距离选通光电成像技术是当前最有效的水下光电成像技术之一，国外已成功将其应用于ROV、AUV 平台以及水下救援装备，国内也有相关的实验系统研制[。 随着激光器和选通成像器件技术的发展，系统性能得到不断提高，作用距离达到水下连续照明光电成像系统的3～5 倍以及潜水员在自然光照射下水下观察距离的6～10倍。有关内容可参见本文上部。 1.2 空间分辨/激光线扫描（LLS）技术 激光线扫描水下成像技术是一种利用准直线阵激光与瞬时视场很窄的接收器间同步扫描成像技术，其介于早期的点激光二维扫描以及距离选通成像之间，相对于点激光扫描提高了成像速度，相对于距离以往的LLS技术采用连续（CW）的蓝绿激光器作为光源，其缺

仿生学的例子

仿生学的例子 1。由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 2。从萤火虫到人工冷光； 3。电鱼与伏特电池； 4。水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 5。人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。 电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。 6。根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。 7。模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。 8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。 9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。 10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。 11。船桨模仿的是鱼的鳍。 12。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。 13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。 16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。 好运 生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。

光电成像器件

目录 光电成像器件的原理及组成 (1) 像管 (1) 摄像管 (2) 固体成像器件 (3) 光电成像器件的应用 (4) 光电成像器件的最新发展方向 (4)

光电成像器件的原理及组成 光电成像器件从成像原理上，可分为扫描型与非扫描性两类；从人的观察应用上，又可分为直视型和非直视型两类；按工作原理分，又可分为像管，摄像管和固体成像器件。 像管各种类型的变像管、像增强器的电子照相管的总称。它将可见或非可见的辐射图像转换或增强为可直接观察或记录的图像。其工作原理是将投射在光电阴极上的辐射图像转换为电子图像，电子光学系统将此图像尽可能真实地转移到荧光屏上产生一个增强的光学图像（如变像管和像增强器）或记录在对高速电子敏感的胶片上（如电子照相管）。 变像管一种把非可见（红外或紫外）辐射图像转换成可见光图像的器件。 图1a［变像管］ 电F透键系统 s红卄賣像管 b 一种髙谗擾妙吏像管图1赍像管 变像管，它通常用于主动红外夜视中。图1b［变像管］为一种用于高速摄影的变像管。 像增强器一种将微弱的光学图像增强为高亮度的可见光图像的器件。它广泛用于微光夜视中。其光敏面通常采用钠钾铯锑多碱光电阴极。获得高亮度增益的方式有级联和使用电子倍增器两种。

实现级联的方式也有两种：一种是在同一管壳内用薄的云母片作为支撑体， 其两侧分别制作光电阴极和荧光屏，形成夹心倍增屏结构，以实现各级像管之间的 耦合。磁聚焦像增强器大都采用这种方式。另一种是采用纤维光学面板将单个静 电聚焦型像增强管耦合在一起，如纤维光学耦合三级级联像增强器，它通常称为 第一代像增强器，如图2［纤维光学耦合三级级联像增强器］ EG 2 軒维光学齡令三级级联像增強曇 所示。25/H25毫米第一代像增强器的典型性能是：放大率 ■ =0.85,分辨率28 线对/毫米，亮度增益5X10，等效背景照度2X10勒克斯。 在管内获得电子倍增的一条途径是在单级像增强管中插入电子倍增器， 曾用 过氯化钾薄膜，目前均使用微通道板电子倍增器，微通道板（MCP ）是由数以百万计 的微型通道电子倍增器的通道紧密排列而成的二维阵列器件。 光电子进入通道后， 由于多次倍增过程，使电子急剧增多，在输出端可获得10〜10的电子增益。目 前，微通道板的典型性能是：通道直径 10〜12微米，通道中心距15微米，长径 比50,厚 0.6毫米，加1 000伏电压，电子增益为10 。 带有微通道板的像增强器通常称为第二代像增强器。其突出优点是体积小、 重量轻、增益可调、本身具有防强光作用，但噪声较大。它有二种形式：一是薄 片管，它把微通道板平行安置在靠得很近的光电阴极与荧光屏之间，从而形成双 近贴像增强器；另一是倒像管，它类似通常单级像增强管，但在荧光屏前置一微 通道板。第二代倒像管的性能与第一代相接近。 如果在第二代薄片管中，光电阴极采用负电子亲和势发射材料， 便构成所谓 第三代像增强器。这种光电阴极通常是III,V 族化合物P 型半导体单晶，由液相 外延或汽相外延生成，然后在超高真空中清洁表面并用铯氧进行处理， 使其真空 能级位于半导体导带底之下，从而形成负电子亲和势。它的突出优点是灵敏度高、 光谱响应向长波阈延伸、光电子的能量分布集中和暗发射小。目前第三代像增强 器的典型水平为：灵敏度（透射式 GaAs 光电阴极）950微安/流明，分辨率30 线对/毫米。 电子照相管一种用胶片直接记录电子图像的器件。它一般采用匀强磁场聚 焦，电子束加速电压为15〜40千伏，用对高速电子敏感的底片记录。其突出优 点是图像无畸变、分辨率高（可达 200线对/毫米）、动态范围大、灰雾和暗背 景小，很适合于观测记录微弱天体，目前已在许多天文台中使用。 摄像管 利用电子束对靶面扫描，把其上与光学图像相应的电荷潜像转换成 一定形式的视频信号的器件的总称。它通常在两种场合下工作：照度在200勒克 斯以上（如广播与工业电视）和照度在 10勒克斯以下（如微光电视）。 摄像管通常由移像段（或不用移像段）、靶与扫描段所组成。其工作原理可 归纳如下。①图像的记录，移像段（其原理与像管相同）将光电阴极上的光电子 图像转移到靶上（不用移像段时，直接将光学图像）变换成靶面上积累的电荷潜 像。②图像的读取，扫描段通过电子枪与偏转系统实现细电子束对靶面的扫描， 将靶面上电荷潜像变换为视频信号

论文红外与夜视仪

1基于微光与红外融合的夜视技术 关键字：红外器件红外焦平面阵列微光夜视仪夜视技术光机扫描红外热成像红外热像红外图像量子效率BCG-MCPIV 摘要：以像增强器为主线概述微光成像技术,以红外探测器为主线概述红外热成像技术, 分别介绍各自的发展历程、技术特点和发展趋势,并对这二种夜视技术进行了比较,最后介绍微光图像和红外图像的融合技术。将微弱的光信号转换成电信号，并进一步放大、转换成可视信号的固态电子器件。是在黑夜或低照度（小于1勒克斯）下扩展人眼视力的微光夜视技术的关键部件。其中包括：①直接微光成像器件。功能是把微弱的光学图像转换成电子图像，再经过增强传递到荧光屏上，以得到人眼可视的照度(1～105勒克斯)和可见的光谱范围(350～760纳米)。②把微弱光信息转换成视频信号的微电摄像器件。把收集到的光学图像以其光强的分布转换成电荷量的分布并存储，随后将存储的电荷图像转换成视频信号，从而扩展人眼接收微光信息的范围。在工、农业、航天、科研、国防、公安等部门中，凡需要采集低照度下的光学信息时，都离不开微光器件。由微光器件组成的微光夜视仪广泛应用于战术武器和防盗系统。 1背景：20世纪40年代研制成功的主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖，它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。主动式红外夜视仪成像清晰，对比度好，但由于需要红外光源照射，存在着能耗大，易暴露的缺点。 1962年，美国人研制成功像增强器，使得夜视器材的发展产生了一个飞跃。 我们平时所谓的黑夜，很少是绝对黑暗的，因为自然界总是存在着微弱的光线，例如星月光，大气的辉光和黄道光。即使肉眼不容易察觉的星星，对地面的照度仍然可以达到2x10负4次方勒克司。能够利用如此微弱的光线进行观测，是因为两个技术上的重大突破。 首先，研制成功了灵敏度极高的光电阴极，既S-20多碱光电阴极。比以前的光电阴极灵敏度提高了一个数量级，使得夜视仪的光电增益大大提高。 另一个突破是采用了光学纤维面板。既一种由大量光导纤维组成的薄板阵列，每根纤维传导一个像素减少了光的散射，传导效果好，由于可以将纤维的末端排列成曲面，天然的避免了像差，大大提高了成像质量。 将多个上述结构的像增强管串联起来，将光线逐级放大，使得极其微弱光线下的图象放大到了人眼可以清晰观看的程度，便实现了无须红外照明的微光观测。

医用X射线设备的发展史

医用X线设备的数字化“革命” 日期:2006-9-25 在当前许多专业人士倡议的数字化医院的建设中，很重要的一环就是数字化医疗设备的应用。作为一种临床普及面最广的医学影像检查手段，医用X线设备也正在向数字化方向迈进。 医学影像的先驱 在医院各类高精度医疗装备中，医用X线诊断设备是应用最早、临床普及面最广的医学影像检查手段。在其他医学影像于段出现之前的半个多个世纪，它一直是唯一的临床影像直观检查方法。 这种设备信息量大，空间分辨能力高，是唯一能显示0．1mm以下组织细节的手段；它的时间分辨能力也很强，能分辨出毫秒级的器官活动状态。因此，X线图像在动态及细微病变的检查主面，有着明显的优势。尽管自20世纪50年代以后，其它医学影像设备桐继出现，但是在骨骼、胃肠、血管及乳腺等检查方面，X线诊断设备仍然保持着其不可替代的优势。 但是，X线影像是以X线辐射为信息载体，因而不可避免地对人体有辐射伤害。此外，X线影像的传统显示手段一一胶片、增感屏感度的非线性和有限有动态范围，使X线影像的对比分辨率能力很低，再加上三维影像重叠和散射线干扰等因素，使X线影像对软组织的鉴别能力很差。 到现在，X线诊断设备已经发展成适应各种临床诊断要求的系列产品，结构大致分为通用诊断设备、专用诊断没备和辅助设备。其中通用诊断设备由X线摄影装置(RAD)和X线透视摄影装置(R／F)两类设备组成。R／F又分床上管遥控床、床下管近台式和c型臂多用式。而专用诊断设备则包括血管造影X线机(心、脑、外围和介入)、移动式C形臂x线机(手术、介入)、移动式X线摄影机(病房、创伤、急救)、便携式X线机(社区、野战)、体检X线机(门诊、人群团检、职业病普查)、乳腺X线机、牙科X线机(单牙、全颌)、泌尿X线机等。在X线机发展历史上，还曾经出现过断层摄影X机、静电X线机和体视(立体)X线摄影机，但是这些产品由于其自身的弱点和CT的出现，目前已失去临床的价值而逐渐被淘汰。 随着我国经济的发展、医学模式的转变和社区医疗的发展完善，乳腺、牙科和便携式X线机的需求有增长的趋势。而其余设备，市场空间则不会太大。 走向数字化与智能化 医用X线诊断技术的发展，是始终围绕着降低辐照剂量和提高图像质量这两个根本同的进行的。而其中具有里程碑意义的技术进步有1913年Bucky发明的滤线栅，20世纪50年代的旋转阳极X线管，X线影像增强器，1972年计算机断层扫描装置(CT)。 近代X线诊断设备技术发展的趋势和技术先进性的标志是高频化(高压发生器)、数字化(X线影像)和智能化(控制系统)。

非制冷探测器

1 概非制冷探测器技术发展.doc况 自上世纪90年代，非制冷凝视型红外热像仪迅速进入应用市场。这种热像仪与制冷型凝视红外热像仪相比，虽然在温度分辨率等灵敏度方面还有很大差距，但具有一些突出的优点：不需制冷，成本低、功耗小、重量轻、小型化、启动快、使用方便、灵活、消费比高。 至今，非制冷红外焦平面阵列(FPA)技术已由小规模发展到中、大规模320×320和640×480阵列，在未来的几年内有望获得超大规模的1024×1024非制冷焦平面阵列（F PA）。像素尺寸也由50μm减小到25μm，使焦平面灵敏度进一步提高。这种非制冷红外成像系统在军用和民用领域应用越来越广泛，部分型号产品已装备部队，尤其在轻武器（枪械）瞄准具、驾驶员视力增强器、单兵头盔式观瞄、手持式（便携）热像仪等轻武器，以及部分导弹的红外成像末制导等方面，非致冷热像仪在近年内有望部分取代价格高、可靠性差、体积大而又笨重的制冷型热成像系统。 2 现状 1978年美国Texas Instruments在世界上首次研制成功第一个非制冷红外热像仪系统，主要红外材料为α-Si（非晶硅）与BST(钛酸锶钡)。1983年美国Honeywell开始研制室温下的热探测器，使用了硅微型机械加工技术，使热隔离性提高，成本降低。1990-1994年美国很多公司从Honeywell获技术转让，使以VOx（氧化钒）为探测材料的非制冷探测器得到了迅速广泛发展。VOx材料具有较高的热电阻系数，目前世界上性能最好的非制冷探测器就是采用VOx材料制备的，主要采用8~14μm波段3 20×240和160×120元的非制冷FPA器件，其结构按部件功能模块化（诸如，光学模块、FPA组件模块、信号读出处理电路模块和显示模块）。目前市场上有热像仪整机产品，也有各种功能模块单独出售，供用户选用。 3 国外主要几家公司研制生产状况 目前，国际上美国、法国、英国和日本的非制冷红外探测器研制生产水平居世界领先水平。英国的公司主要是BAE公司，正在研制生产PST-锆钛酸铅和BST-钛酸锶钡混合结构的热释电型陶瓷探测器，单元式结构的正在研制。

关于CCD DR和影像增强器DR的经典讨论

关于CCD-DR与平板DR 的经典探讨 分类：行业关注2010-11-12 08:15 638人阅读评论(0) 收藏举报转自：医学影像技术论坛 影像学专家： 1、请不要再发表CCD DR是影像增强器成像的谬论，这个问题连医科大学的学生都能解释，CCD DR实际上就是一个特大的高分辨率数码相机，内部结构有一个超大的光学镜头和CCD相机，采集平板与飞利浦、西门子DR一样都是碘化铯柱状晶体，根本没有什么影像增强器，拍片和脉冲透视是不同的方式，拍片用影像增强器没有任何意义，而实际上最好的影像增强器造价高达三十多万，比佳能的平板探测器还贵，请飞利浦、西门子、GE、柯达、岛津等厂家所谓的“专业技术人员”不要再拿这些谬论来蒙骗我们的放射科医生。 2、CCD DR与碘化铯非晶硅平板DR相比，从理论上来说成像质量应该是要差点的。因为碘化铯非晶硅平板DR的成像是1:1对称的，没有光学传导的过程，信号衰减较少，而CCD DR由于CCD制造工艺的问题，必须采用光学系统来传导信号，信号衰减客观存在，如果想做到和碘化铯非晶硅平板DR 一样的图像质量，必须采用感光度更高的超大口径光学镜头、更高分辨率的CCD相机、碘化铯采集平板和更先进的图像处理技术，而这些都是需要付出很大的成本代价的，目前优质的CCD DR的材料成本实际上要比平板探测器更高。 3、平板探测器的材料成本实际上并不高，由于非晶硅光电管阵列和碘化铯都是自己生产，因此实际上成本只有十万元人民币左右，而卖给中国用户的价格高达五十万元人民币，其中最关键的原因在于技术垄断，目前能够生产大面阵DR探测器的厂家主要有TREXELL（泰雷兹、西门子、飞利浦合资）、瓦里安、佳能，韩国三星和日本东芝也有产品面世但是还在测试中，所谓的非晶硅光电管阵列其实和我们日常的液晶显示器里的非晶硅光电管阵列是一样的产品，只是成像过程相反，目前国际上一块17英寸的医用非晶硅光电管阵列板价格大约为2000美金，只要由台湾厂家代工，只是技术不够成熟。碘化铯非晶硅平板的成本构成很大程度来自于碘化铯晶体，但是原材料就高达数万元人民币。 很多时候我们中国人是很悲哀的，总是为外国人的技术垄断买单，就拿医药行业的药品来说，国外最新推出的新药材料成本只有几块钱人民币，可是卖

(完整word版)计算成像

计算成像 1.为何要研究计算成像？ 计算成像能够实现传统成像无法完成的任务，例如：去除运动模糊、超分辨率重建等。 2.用计算成像的方法怎样提高图像分辨率？ 增加空间分辨率最直接的解决方法就是通过传感器制造技术减少像素尺寸（例如增加每单元面积的像素数量）。然而，随着像素尺寸的减少，光通量也随之减少，它所产生的散粒噪声使得图像质量严重恶化。不受散粒噪声的影响而减少像素的尺寸有一个极限，对于0.35微米的CMOS处理器，像素的理想极限尺寸大约是40平方微米。当前的图像传感器技术大多能达到这个水平。 另外一个增加空间分辨率的方法是增加芯片的尺寸，从而增加图像的容量。因为很难提高大容量的耦合转换率，因此这种方法一般不认为是有效的。在许多高分辨率图像的商业应用领域，高精度光学和图像传感器的高价格也是一个必须考虑的重要因素。因此，有必要采用一种新的方法来增加空间分辨率，从而克服传感器和光学制造技术的限制。 （1）超分辨率重建 图像超分辨率是指由一幅低分辨率图像或图像序列恢复出高分辨率图像，高分辨率图像意味着图像具有高像素密度，可以提供更多的细节，这些细节往往在应用中起到关键作用。图像超分辨率技术分为超分辨率复原和超分辨率重建。超分辨率重构的基本过程为：先进行图像退化分析，然后进行图像的配准，最后根据配准的信息对图像进行重构。目前，图像超分辨率研究可分为3个主要范畴：基于插值、基于重建和基于学习的方法。具体方法有：规整化重建方法，均匀空间样本内插方法，迭代反投影方法(IBP)，集合理论重建方法(凸集投影POCS)，统计重建方法(最大后验概率MAP和最大似然估计ML)，混合ML/MAP/POCS 方法，自适应滤波/维纳滤波/卡尔曼滤波方法，确定性重建方法基于学习和模式识别的方法。 超分辨率重建，即通过硬件或软件的方法提高原有图像的分辨率，通过一系列低分辨率的图像来得到一幅高分辨率的图像。超分辨率重建的核心思想就是用时间带宽（获取同一场景的多帧图像序列）换取空间分辨率，实现时间分辨率向空间分辨率的转换。在基于超分辨率重建的空间分辨率增强技术中，其基本前提是通过同一场景可以获取多幅低分辨率细节图像。在超分辨率重建中，典型地认为低分辨率图像代表了同一场景的不同侧面，也就是说低分辨率图像是基于亚像素精度的平移亚采样。如果仅仅是整数单位的像素平移，那么每幅图像中都包含了相同的信息，这样就不能为高分辨率图像的复原提供新的信息。如果每幅低分辨率图像彼此之间都是不同的亚像素平移，那么它们彼此之间就不会相互包含，在这种情况下，每一幅低分辨率图像都会为高分辨率图像的复原提供一些不同的信息。为了得到同一场景的不同侧面，必须通过一帧接一帧的多场景或者视频序列的相关的场景运动。我们可以通过一台照相机的多次拍摄或者在不同地点的多台照相机获取多个场景，例如在轨道卫星一类可控制的图像应用中，这种场景运动是能够实现的；对于局部对象移动或者震荡一类的不可控制的图像应用也是同样能实现的。如果这些场景运动是已知的或者是在亚像素精度范围了可估计的，同时如果我们能够合成这些高分辨率图像，那么超分辨率重建图像复原是可以实现的。

红外夜视仪详解

以像增强器为核心器件的夜间外瞄准具，其工作时不用红外探照灯照明目标，而利用微弱光 照下目标所反射光线通过像增强器在荧光屏上增强为人眼可感受的可见图像来观察和瞄准目标。是利用光电转换技术的军用夜视仪器。它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯 照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形 成“热图像”，故又称为”热像仪”。 作用1 夜视仪 夜间可见光很微弱，但人眼看不见的红外线却很丰富。红外夜视仪可以帮助人们在夜间进行 观察、搜索、瞄准和驾驶车辆。尽管人们很早就发现了红外线，但受到红外元器件的限制， 红外遥感技术发展很缓慢。直到1940年德国研制出和几种红外透射材料后，才使红外遥感仪器的诞生成为可能。此后德国首先研制出主动式等几种红外探测仪器，在一次与英军坦克纵 队的遭遇战中，装备了红外观瞄装置的德军豹式坦克在一举击毁两辆英军萤火虫坦克，值得 一提的是，此战役中德军使用的是主动式红外夜视装置，因此作战时还有一部猫头鹰红外探 照灯车在远方用红外线为豹式坦克照明。 作用2 夜视仪 几乎同时，美国也在研制红外夜视仪，虽然试验成功的时间比德国晚，但却抢先将其投入实 战应用。1945年夏，美军登陆进攻，隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形，夜晚出来偷 袭美军。于是美军将一批刚刚制造出来的红外夜仪紧急运往，把安有红外夜视仪的枪炮架在 岩洞附近，当日军趁黑夜刚爬出洞口，立即被一阵准确的枪炮击倒。洞内的日军不明其因， 继续往外冲，又糊里糊涂地送了命。红外夜视仪初上战场，就为肃清冲绳岛上顽抗的日军发 挥了重要作用。 主动式红外夜视仪具有清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外探照灯的会被敌人的 红外探测装置发现。60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌 发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。 1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发。4月13日半夜，英军攻击承军据守的最大据点 斯坦利港。3000名英军布设的，突然出现在阿军防线前。英国的所有枪支、火炮都配备了红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有 被动挨打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋。到黎明时， 英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚 9时，14 000名阿军不得不向英军投降。英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。1991年海湾战争中，在风沙和硝烟弥漫的战场上，由于美军装备了先进的红外夜视器材，能 够先于伊拉克军的坦克而发现对方，并开炮射击。而伊军只是从美军坦克开炮时的炮口火光 上才得知大敌在前。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。 基本原理 夜视仪

微光夜视

微光夜视与热成像技术发 展及应用

微光夜视技术 1.微光夜视技术的发展 微光夜视技术致力于探索夜间和其它低光照度时目标图像信息的获取、转换、增强、记录和显示。它的成就集中表现为使人眼视觉在时域、空间和频域的有效扩展。 微光夜视技术的发展以1936年P.Gorlich发明锑铯(Sb-Cs)光电阴极为标志。A.H.Sommer1955年发明了锑钾钠铯(Sb-K-Na-Cs)多碱光电阴极(S-20)，使微光夜视技术进入实质性发展阶段。1958年光纤面板问世，加之当时荧光粉性能的提高，为光纤面板耦合的像增强器奠定了基础。62年美国研制出这种三级及联式像增强器，并以次为核心部件制成第一代微光夜视仪，即所谓的“星光镜”—AN/PVS-2,并用于越战。 62年出现了微通道电子倍增器，70年研制出了实用电子倍增器件MCP-微通道板像增强器，并在此基础上研制了第二代微光夜视仪。70年代发展起来的高灵敏度摄像管与MCP像增强器耦合，制成了性能更好的微光摄像管和微光电视。82年英军在马岛战争中使用，取得了预期的夜战效果。65年J.Van Laar 和J.J.Scheer制成了世界上第一个砷化镓(GaAs)光电阴极。 79年美国ITT公司研制出利用GaAs负电子亲和势光电阴极与MCP技术的成像器件（薄片管），把微光夜视仪推进到第三代，工作波段也向长波延伸。60年代研制出的电子轰击硅靶(EBS)摄像管和二次电子电导(SEC)摄像管与像增强器耦合产生第一代微光摄像管。80年代以来，由于电荷耦合器件(CCD)的发展，不断涌现新的微光摄像器件。像增强器通过光纤面板与CCD耦合，做成了固态自扫描微光摄像组件，和以它为核心的新型微光电视。 第一代微光夜视技术 20世纪60年代初，在多碱光阴极(Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5*104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，

增强现实

增强现实 总体介绍：增强现实是国外众多知名大学和研究机构的研究热点之一。AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域，诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用， 增强现实 而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出 的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和 维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制 等领域，具有比VR技术更加明显的优势。 增强现实，也被称之为混合现实。它通过电脑技术， 将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。 增强现实借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。因此增强现实系统具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点 定义： 增强现实(Augmented Reality，简称AR)，也被称为 扩增现实(台湾)。 定义:把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难 体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通 过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感 官所感知,从而达到超越现实的感官体验,这种技术叫 做增强现实技术,简称AR技术. 增强现实技术（Augmented Reality，AR）,它是一种 将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器溶合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。 AR系统具有三个突出的特点[1]：①真实世界和虚拟世界的信息集成；②具有实时交互性； ③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。 组织形式： 一个完整的增强现实系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关的软件系统协同实现的，常用的有如下三种组成形式。[1] Monitor-Based 在基于计算机显示器的AR实现方案中，摄像机摄取的真实世界图像输入到计算机中，与计算机图形系统产生的虚拟景象合成，并输出到屏幕显示器。用户从屏幕上看到最终的增强场景图片。它虽然简单，但不能带给用户多少沉浸感。Monitor-Based增强现实系统实现方案如下图所示。

双光融合热像系统 IR LLL fusion night vision system

双光融合热像系统IR LLL fusion night vision system 近年来，随着科学技术的不断发展，夜视装备已经实现了小型化、轻量化，战术性能也得到了大幅提升，成本也有了大幅下降。现在，各生产厂商仍在不断引进新的技术，继续提高夜视装备的灵活性、易用性和可集成性。本文对世界主流夜视装备的最新发展进行了系统介绍。文章编译如下： 曾几何时，夜视装备还是一种很笨重的玩意，而且只有少数运气好的人员配备了这种装备。不过，随着时间推移，夜视装备的大小和价格都降了下来，配备夜视装备的人员也多了起来。然而，尽管人们在夜视装备的改进上已经取得了很大进展，但新的夜视系统仍然需要继续改进，以增强灵活性，使之易于与现有装备集成且便于操作。 尽管正在从阿富汗撤军，但美国仍然会是夜视装备的最大消费者。今年初，国际预测公司（Forecast International）预测，美军将在光电系统采购上投入135亿美元，在2022年之前购买近29.6套设备。在这当中，美国将在2018年之前投入11亿美元购买夜视装备。 技术融合和美国取得的进展 图象增强（I2）技术和热成像（TI）技术融合是夜视装备最重要的发展方向之一。图象增强设备可以捕获星星、月亮或人为光源发出的微弱环境光，并其放大数千倍。这种设备的优势在于重量轻、体积小，相对而言价格和能耗都比较低。另一方面，热成像设备收集热源放射出来的红外线，并生成电子图像。热成像设备的工作不依赖于环境光，因此可以用在最漆黑的环境中，也可用在有烟或有雾的环境中。不过，热成像设备的价格很昂贵。 第一个真正的单设备I1/TI多光谱图像融合解决方案是ITT Exelis公司的AN/PSQ-20增强型夜视镜（Enhanced Night Vision Goggle，ENVG）。ENVG通过光学叠加整合了两种类型的成像技术，于2008年进入美军服役。这种夜视镜具有很高的灵活性，士兵可以选择使用叠加模式或单独模式。ENVG的缺点是能耗、重量（910克）和价格都比较高，而且没有得到士兵们的普遍认可。 增强型夜视镜的下一版本是ITT Exelis公司的螺旋增强型夜视镜（Spiral ENVG，SENVG），这种夜视镜改进了制造技术，以便进行大批量生产。2012年5月，AN/PSQ-20A夜视镜通过了美国陆军的认证，L-3勇士系统公司（L-3 Warrior Systems）和ITT Exelis公司都获得了合同，各自为美国陆军提供3800部SENVG。2013年5月，美国陆军和ITT Exelis公司又签署了一份价值4800万美元的后续合同。未来十年，SENVG将以稳定的数量加以生产。SENVG更加坚固耐用，能耗也更低，而且在采用的设计便于以后进行网络集成。事实上，数字网络化必然会成为夜视装备下一步的重要发展方向。数字化将使彩色图像和视频能够实时传送到指挥所，或者在班组成员之间实时传输。 今年5月初，美国陆军与BAE系统公司（BAE Systems）和DRS技术公司（DRS Technologies）签订了开发下一代增强型夜视镜III（ENVG III）系统的合同。ENVG III系统的头戴式显示器将通过无线连接与FWS-I瞄准具集成，FWS-I瞄准具具有更高的分辨率和更大的视野。完整的系统将确保通过目镜看到图像与通过瞄准具看到的图像在空间上保持一致，从而使士兵可以从掩体后面准确地开火射击。FWS-I瞄准具的突出特点是配备了一个采用了快速目标捕获技术的长波红外传感器，因此有望使士兵发现和射击目标的时间缩短一半。 如何在经济地采用新技术的同时保持系统对士兵的实用性是一个长期存在的问题。如果这些技术使士兵的生活变得更复杂，那么它们就会成为将能器，而不是力量的倍增器。因此，新系统首先需要在战场上证明它们的有效性，而特种部队的士兵往往是试用新技术的先锋。 作为美国特种作战司令部（Special Operations Command，USSOCOM）视觉增强系统（Visual Augmented Systems，VAS）计划的一部分，L-3勇士系统公司的AN/PVS-15A 夜视镜及其后续产品AN/PVS-31夜视镜已经装备了部队。2012年2月，L-3公司获得了一份合同，

放射医学技术医学影像设备知识X线机辅助装置

放射医学技术医学影像设备知识X线机辅助装置 一、X线管支架 （一）立柱式 1．用途用于将X线管组件固定在一定位置上，使X线管以一定距离和角度对胶片进行曝光。与滤线器摄影床或立位滤线器配合使用。 2．结构立柱为结构主体（以天地轨型为例）。天地轨用于支持立柱于直立位置，并能沿轨道移动一定范围。横杆通过滑车与立柱结合，并通过滑车在立柱上上下活动一定范围。横杆能绕本身长轴转动±90o，并能整体绕立柱水平摆动±90o。有的横杆本身具有伸缩功能。横杆的端头装有夹环，用于夹持X线管组件、允许其转动一定角度并固定下来。在立柱空腔内设有平衡砣，作为滑架、横杆、X线管组件的重量平衡。 X线管组件在立柱整体带动下，能作沿地面轨道移动、随横杆作上下、伸缩（横向）共三维移动；横杆绕立柱竖轴、横杆饶自身长轴、组件在夹环内饶自身长轴三种转动。 3．类型立柱的支扶方式有以下几种。 （1）天地轨方式：立柱由固定在地面上的地轨和固定在天花板或过梁上的天轨共同支扶并形成轨道。立柱设有延长杆，以在一定范围内适应天花板高度。这种方式地面简洁，天轨不承重，只起支扶作用，安装不太复杂，应用最多。安装要求天地轨都要水平且相互平行；为方便准确，应先安天轨、后安地轨。

（2）双地轨方式：立柱由固定在地面上的两条地轨支扶并形成轨道。安装工作都在地面，较为方便，应注意两条轨道要在同一个水平面上，相互平行，固定牢固。 （3）附着轨道方式：对立柱起支扶作用的两条轨道附着固定在滤线器摄影床的侧面，结构紧凑，地面整洁。只是上下活动范围比前两种立柱为小。 （4）附着转轴方式：这种立柱没有轨道。它通过一个转轴固定在滤线器摄影床的侧面。立柱可以左右倾斜一定角度。横臂不能伸缩，不能饶立柱转动，可以绕自身长轴转动±90°。正常状态下，X线中心线正对滤线器中心。虽通用性较差，但用于滤线器摄影十分方便。 （二）悬吊架式 1．用途同立柱式。 2．结构天轨悬吊式X线管组件支架由天轨、移动横轨、伸缩吊架和横臂组成。两条天轨固定在天花板或过梁上，承担支架的全部重量。伸缩吊架可沿天轨、横轨运动，本身伸缩完成第三维运动。小横臂一端装有组件卡环，一端装有电器控制盒。它能绕本身横轴、吊架竖轴转动，X线管组件能在卡环内转动，共三种转动。 3．性能天轨悬吊式X线管组件支架地面整洁，覆盖范围大，适于地面设备较多的检查室。以前主要用于心血管专用机，也用于普通摄影机，替代立柱。

DSP在图像处理中的应用

DSP在图像处理中的应用与发展 班级： 姓名： 学号：

DSP在图像处理中的应用与发展 摘要：在过去的几年中，各种各样的数字信号处理方法层出不穷。数字信号处理器已经成为许多消费、通信、医疗、军事和工业类产品的核心器件。在实际应用中可以选用的数字信号处理实现方法很多。但是，数字信号处理器(DSP)以其在处理速度、价格和功耗上的无以替代的优势赢得了大多数用户的信任。随着信息家电、网络通信和 3G移动通信的飞速发展，作为最关键的核心器件的数字信号处理器，将会把人们带人高速信息化的时代。而基于DSP的数字图像处理技术也随之DSP的发展而不断革新。图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的，后来还在计算机中加入了图像处理器(GPU)，协同计算机的 CPU工作，以提高计算机的图形化处理能力。在大批量、小型化和低功耗的要求提出后，图像处理平台依次出现了基于VLSI 技术的专用集成电路芯片((ASIC)和数字信号处理器((DSP)。但基于DSP的图像处理系统以其可降低体积、重量与功耗，同时价格也较低，具有较高的可靠性，且易于维修与测试，对噪声与干扰有较强的抗干扰能力，越来越受到了人们的青睐。 图像处理与识别是DSP应用中的一个极其重要的领域。随着近年来对图像高速实时处理的要求，基于DSP的数字图像处理技术发展迅速，在超声图像、红外图像、天文图像、医疗影像和军事等领域等到了广泛的应用。其目前主要向着多DSP并行运算、多CPU实时系统、

分布式实时系统等方向发展。而一些新的数学方法像模糊论集的引入、神经网络理论的实用化以及分形几何学的应用尤其是小波变换正逐步应用于处理图像的DSP系统中。这使得用于图像处理的DSP系统向着集成化、并行化、开发简易化和标准化方向发展。 1 、DSP和图像处理技术的发展概况 基于DSP的数字图像处理技术是一种新兴的边缘融合技术，可以通俗的理解为DSP与图像处理的结合，现今，它逐步的走向成熟。成为一门新兴的学科，越来越多的人们投入到了它的研究中。随着计算机及通信技术的发展，DSP技术越发成熟，数字图像仿真技术可以通过DSP芯片实现。图像视频的应用愈加广泛，大部分图像数据在实际应用前需进行有针对性的处理，如根据图像数据特点和应用领域对图像进行增强、去除噪声、锐化和识别等等，此外，为了有效实时地传输信息，还必须对图像进行有效的压缩处理。 图像处理与识别是DSP应用中的一个极其重要的领域，在调试过程中图像处理开发者可以对数字图像数据进行重构，以直观评价算法的性能。CCS是一种集成性的软件开发工具，它支持以图像的方式将存储器中的图像重构，并且可以将数据存储在计算机的硬盘中，便于采用其它软件进行图像重构和直观评价。CCS支持RGB和YUV等图像数据存放方式。采用MATLAB对图像数据进行一系列操作后也可以重构图像。