Abstract:以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的相干远红外光谱测量技术.文章利用THz-TDS研究了室温下核黄素和烟酸在0.2～2.0THz范围内的光学特性,得到了对应的吸收谱和折射率谱.结果表明核黄素和烟酸在此波段有明显的特征吸收峰且吸收谱存在显著差异.两种样品的平均折射率分别为1.70和1.65.这项研究为维生素类药物分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了新的实验方法.

Abstract:阐述了非接触式近红外荧光断层成像中光从介质表面出射后的传播.在Jorge Ripoll等人工作的基础上,考虑了镜头的空间透视效应,简化了光在自由空间中的能量传播模型,建立了介质表面光强与CCD探测强度的联系.仿体实验结果表明该模型能够有效应用于非接触式近红外荧光断层成像.

Abstract:采用OMMIC 0.18μm GaAs pHEMT工艺,研制了毫米波单片有源混频器.该混频器选用单栅极单端FET混频结构.在中频输出端设计了低通滤波器,以提高LO-IF、RF-IF的隔离度.芯片的尺寸仅为0.95mm×1.85mm.在射频频率为39GHz、输出中频频率为3GHz时,该混频器的变频增益为0.6dB,LO-IF隔离度大于55dB,RF-IF的隔离度大于30dB.

Abstract:为了分析大气廓线中温度和相对湿度变化对风云二号C星(FY-2C)热红外通道定标的影响,分别利用2005年6月25日青海湖场地定标试验的实际探空数据和对应时刻NCEP(美国国家环境预报中心)全球再分析大气廓线资料(简称NCEP资料)对FY-2C热红外通道进行定标计算,两种方法定标结果一致.利用2003年8月的14次青海湖实际探空数据和对应时刻的NCEP资料进行FY-2C热红外通道入瞳辐亮度和亮温的对比计算,利用辐射传输计算软件(MODTRAN 3.7)进行大气廓线对FY-2C热红外通道入瞳辐亮度和亮温的敏感性试验.计算结果表明对于青海湖地区,NCEP资料可用于FY-2C热红外通道的辐射定标计算.

Abstract:给出了一种新颖的红外焦平面CMOS读出电路TDI功能的测试方法.该方法通过在电测试MOS场效应晶体管栅极施加不同波形的方波激励信号,观察输出电压波形的对应变化,验证TDI功能的信号延迟和累加操作是否正确.应用该方法实际测试了一款TDI型红外焦平面CMOS读出电路,各种激励模式下测试得到的输出波形均与预计的理想输出波形吻合,证明该测试方法可行,且简单、直观、有普适性.

Abstract:针对高分辨率热红外传感器单通道和劈窗设置,全面分析了影响陆表温度反演的各种因素,探讨劈窗和单窗对温度反演总精度的影响.首先利用辐射传输模型MODTRAN4.0,结合大量的TIGR探空廓线数据,建立广义劈窗算法和普适性单窗算法.接着进行算法拟合精度分析,以及地表比辐射率、等效噪声温度和水汽含量等不确定度对陆表温度反演精度的敏感性分析.最后得出不同比辐射率下,不同水汽含量下,劈窗和单窗算法地表反演总精度.研究表明单窗算法拟合精度低于劈窗算法,且随水汽含量增大而精度降低;水汽含量不确定度、地表比辐射率不确定及通道亮温NE△T对陆表温度反演总精度均有贡献,该贡献大小与水汽含量,比辐射率和地表温度均有关;影响单窗算法精度主要因素是算法拟合精度,影响劈窗算法精度主要因素是通道NE△T.在水汽含量较低时,单窗算法总精度与劈窗算法差不多,都在1K左右,水汽含量越大,单窗算法总精度越低,在2K左右,而劈窗算法总精度则变化不大.

Abstract:提出了一种融合"滤波、数据关联"跟踪框架和"目标建模、定位"跟踪框架优点的红外复杂背景中小目标跟踪算法.在算法的具体设计中,提出了一种基于非线性量化核函数直方图的小目标建模方法和一种基于目标局部区域背景复杂程度Kalman滤波的当前帧目标模板更新策略.实践证明,此算法不仅降低了传统Mean-shift迭代算法对于小目标跟踪的不稳健性,而且具有比一般Kalman滤波器更强的抗跟踪系统观测噪声扰动的能力.

Abstract:由于采用红外热源作为激励的无损检测受到材料对热源吸收特性的影响,将材料对红外波长的吸收系数引入到调制加热的红外无损检测研究中,建立并求解含有内热源的热传导方程,得到相位法表达缺陷信息方式,指出材料的吸收系数对温度变化有作用,对相位无影响.用有限元方法进行了三维热传导仿真,讨论了加热周期、调制频率对实验的影响,并给出结果及分析.

Abstract:为保证多源极轨气象卫星热红外波段数据的可比性与进一步的定量应用,从辐射和几何两个方面进行了数据同化方法研究.通过辐射定标、卫星天顶角校正和通道光谱响应差异的校正,实现了不同卫星探测辐射值的直接对比;在扫描行空间分辨率归一化的基础上,进行投影变换几何粗校正和图像平移精校正,使多源数据在几何位置上能得以高精度的配准.

Abstract:在带状电子束假设下,采用场匹配和导纳匹配的方法,导出了存在电子束的任意槽矩形波导栅行波管的"热"色散方程,对该方程进行数值求解,得到了小信号增益,分别讨论了慢波结构槽形状和电子束参量对小信号增益的影响,为毫米波矩形波导栅行波管的设计提供了理论依据.

Abstract:用反应离子束溅射法制备了低相变点(45℃)纳米二氧化钒(VO2)薄膜,并利用随机阻抗网络模型来模拟其电阻-温度特性.在模拟过程中,该薄膜被等效为一个由半导体相和金属相微粒随机分布组成的复合系统.氧化钒薄膜电阻温度特性的模拟结果与实验测量值在整个温度变化范围(10～75℃)十分吻合.这一结果表明,氧化钒薄膜在温度变化过程中发生相分离,且半导体相微粒和金属相微粒之间相互竞争导致了氧化钒薄膜电阻的突变.

Abstract:针对高光谱图像存在的光谱域噪声提出了基于经验模态分解的光谱域滤波方法(empirical mode decomposition based filter(EMDF)).首先基于光谱曲线二阶导数给出了光谱曲线噪声大小的判定,然后用EMDF方法进行逐像元滤波.在容易引入空间域噪声的光谱区间,以基于光谱导数的Savitzky-Golay 滤波方法(derivative based savitzky-Golay filter(DSGF))进行替代,这样既抑制了空间域噪声的产生,也取得了较好的光谱域滤波效果.

Abstract:针对复杂云层背景下的红外弱小目标检测问题,提出了一种新的基于非参数统计的云层边缘纹理描述方法,并利用该方法构造出针对云层边缘的陷波滤波器.由于云层对阳光的漫反射特性,它的边缘区域成像时呈现出稳定的逐级过渡的纹理特征,而利用非参数统计中的秩分析方法可以较好地描述这种过渡纹理.首先,定义理想云层边缘纹理的秩统计量.然后,获取分析图像与理想云层边缘纹理秩统计量的相关曲面.最后,对秩相关曲面进行变换,构造出针对云层边缘区域的陷波滤波图像.将陷波滤波图像与高通滤波图像相乘,实现对残留云层边缘的抑制.实验结果表明,在没有对背景噪声的统计分布做任何假设的情况下,利用该方法能够对背景中的强云边缘进行有效抑制.

Abstract:图像超分辨率复原是一个典型的不适定问题.近年来,借助先验信息改善图像超分辨率复原效果的方法已成为研究的一个热点,文章提出了一种利用先验图像的灰度分布作为约束的图像超分辨率复原的新方法.首先,利用最小鉴别信息构造复原图像与先验图像的约束,约束结果使得复原图像与给定的先验图像具有最相似的灰度分布;其次,基于置信策略给出自适应的正则化参数选取方法;最后给出实验结果,结果表明文中方法具有较好的复原效果和稳定性.

Abstract:利用加载电感传输线特殊的非线性色散关系设计了一种高增益矩形微带天线.在保持中心工作频率几乎不变的条件下,该天线的增益可以通过增大物理尺寸得到有效改善,而且具有可调节性.测量结果表明,该天线的增益比普通微带天线提高了1.88 dBi.

Abstract:介绍了一种用于1.6～13μm的宽光谱红外分色片的优化设计和制备过程.该分色片在45°情况下倾斜使用,在1.6～2.2μm其平均反射率不低于90%,9～13μm其平均透过率高于85%.光谱测试和环境可靠性实验结果表明,研制的该红外分色片满足空间工程使用要求.

Abstract:提出了一种新型微腔半导体光放大器结构,该半导体放大器在普通行波光放大器的波导结构上引入了上下布拉格反射镜,并在波导前后两侧的上端面上分别刻蚀出入射和出射光学窗口,其上蒸镀增透膜层.信号光以一定的倾角斜入射到波导中,以之字型路线沿波导传播.提出了一个完整的、考虑了微腔特性的稳态模型,系统模拟了微腔半导体光放大器的特性.结果表明该微腔半导体光放大器的光纤到光纤增益可达40dB,而噪声指数只有3.5dB.

Abstract:提出了一种新型微腔半导体光放大器结构,该半导体放大器在普通行波光放大器的波导结构上引入了上下布拉格反射镜,并在波导前后两侧的上端面上分别刻蚀出入射和出射光学窗口,其上蒸镀增透膜层.信号光以一定的倾角斜入射到波导中,以之字型路线沿波导传播.提出了一个完整的、考虑了微腔特性的稳态模型,系统模拟了微腔半导体光放大器的特性.结果表明该微腔半导体光放大器的光纤到光纤增益可达40dB,而噪声指数只有3.5dB.

Abstract:以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的相干远红外光谱测量技术.文章利用THz-TDS研究了室温下核黄素和烟酸在0.2～2.0THz范围内的光学特性,得到了对应的吸收谱和折射率谱.结果表明核黄素和烟酸在此波段有明显的特征吸收峰且吸收谱存在显著差异.两种样品的平均折射率分别为1.70和1.65.这项研究为维生素类药物分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了新的实验方法.

Abstract:阐述了非接触式近红外荧光断层成像中光从介质表面出射后的传播.在Jorge Ripoll等人工作的基础上,考虑了镜头的空间透视效应,简化了光在自由空间中的能量传播模型,建立了介质表面光强与CCD探测强度的联系.仿体实验结果表明该模型能够有效应用于非接触式近红外荧光断层成像.

Abstract:采用OMMIC 0.18μm GaAs pHEMT工艺,研制了毫米波单片有源混频器.该混频器选用单栅极单端FET混频结构.在中频输出端设计了低通滤波器,以提高LO-IF、RF-IF的隔离度.芯片的尺寸仅为0.95mm×1.85mm.在射频频率为39GHz、输出中频频率为3GHz时,该混频器的变频增益为0.6dB,LO-IF隔离度大于55dB,RF-IF的隔离度大于30dB.

Abstract:为了分析大气廓线中温度和相对湿度变化对风云二号C星(FY-2C)热红外通道定标的影响,分别利用2005年6月25日青海湖场地定标试验的实际探空数据和对应时刻NCEP(美国国家环境预报中心)全球再分析大气廓线资料(简称NCEP资料)对FY-2C热红外通道进行定标计算,两种方法定标结果一致.利用2003年8月的14次青海湖实际探空数据和对应时刻的NCEP资料进行FY-2C热红外通道入瞳辐亮度和亮温的对比计算,利用辐射传输计算软件(MODTRAN 3.7)进行大气廓线对FY-2C热红外通道入瞳辐亮度和亮温的敏感性试验.计算结果表明对于青海湖地区,NCEP资料可用于FY-2C热红外通道的辐射定标计算.

Abstract:给出了一种新颖的红外焦平面CMOS读出电路TDI功能的测试方法.该方法通过在电测试MOS场效应晶体管栅极施加不同波形的方波激励信号,观察输出电压波形的对应变化,验证TDI功能的信号延迟和累加操作是否正确.应用该方法实际测试了一款TDI型红外焦平面CMOS读出电路,各种激励模式下测试得到的输出波形均与预计的理想输出波形吻合,证明该测试方法可行,且简单、直观、有普适性.

Abstract:针对高分辨率热红外传感器单通道和劈窗设置,全面分析了影响陆表温度反演的各种因素,探讨劈窗和单窗对温度反演总精度的影响.首先利用辐射传输模型MODTRAN4.0,结合大量的TIGR探空廓线数据,建立广义劈窗算法和普适性单窗算法.接着进行算法拟合精度分析,以及地表比辐射率、等效噪声温度和水汽含量等不确定度对陆表温度反演精度的敏感性分析.最后得出不同比辐射率下,不同水汽含量下,劈窗和单窗算法地表反演总精度.研究表明单窗算法拟合精度低于劈窗算法,且随水汽含量增大而精度降低;水汽含量不确定度、地表比辐射率不确定及通道亮温NE△T对陆表温度反演总精度均有贡献,该贡献大小与水汽含量,比辐射率和地表温度均有关;影响单窗算法精度主要因素是算法拟合精度,影响劈窗算法精度主要因素是通道NE△T.在水汽含量较低时,单窗算法总精度与劈窗算法差不多,都在1K左右,水汽含量越大,单窗算法总精度越低,在2K左右,而劈窗算法总精度则变化不大.

Abstract:提出了一种融合"滤波、数据关联"跟踪框架和"目标建模、定位"跟踪框架优点的红外复杂背景中小目标跟踪算法.在算法的具体设计中,提出了一种基于非线性量化核函数直方图的小目标建模方法和一种基于目标局部区域背景复杂程度Kalman滤波的当前帧目标模板更新策略.实践证明,此算法不仅降低了传统Mean-shift迭代算法对于小目标跟踪的不稳健性,而且具有比一般Kalman滤波器更强的抗跟踪系统观测噪声扰动的能力.

Abstract:由于采用红外热源作为激励的无损检测受到材料对热源吸收特性的影响,将材料对红外波长的吸收系数引入到调制加热的红外无损检测研究中,建立并求解含有内热源的热传导方程,得到相位法表达缺陷信息方式,指出材料的吸收系数对温度变化有作用,对相位无影响.用有限元方法进行了三维热传导仿真,讨论了加热周期、调制频率对实验的影响,并给出结果及分析.

Abstract:为保证多源极轨气象卫星热红外波段数据的可比性与进一步的定量应用,从辐射和几何两个方面进行了数据同化方法研究.通过辐射定标、卫星天顶角校正和通道光谱响应差异的校正,实现了不同卫星探测辐射值的直接对比;在扫描行空间分辨率归一化的基础上,进行投影变换几何粗校正和图像平移精校正,使多源数据在几何位置上能得以高精度的配准.

Abstract:在带状电子束假设下,采用场匹配和导纳匹配的方法,导出了存在电子束的任意槽矩形波导栅行波管的"热"色散方程,对该方程进行数值求解,得到了小信号增益,分别讨论了慢波结构槽形状和电子束参量对小信号增益的影响,为毫米波矩形波导栅行波管的设计提供了理论依据.

Abstract:用反应离子束溅射法制备了低相变点(45℃)纳米二氧化钒(VO2)薄膜,并利用随机阻抗网络模型来模拟其电阻-温度特性.在模拟过程中,该薄膜被等效为一个由半导体相和金属相微粒随机分布组成的复合系统.氧化钒薄膜电阻温度特性的模拟结果与实验测量值在整个温度变化范围(10～75℃)十分吻合.这一结果表明,氧化钒薄膜在温度变化过程中发生相分离,且半导体相微粒和金属相微粒之间相互竞争导致了氧化钒薄膜电阻的突变.

Abstract:针对高光谱图像存在的光谱域噪声提出了基于经验模态分解的光谱域滤波方法(empirical mode decomposition based filter(EMDF)).首先基于光谱曲线二阶导数给出了光谱曲线噪声大小的判定,然后用EMDF方法进行逐像元滤波.在容易引入空间域噪声的光谱区间,以基于光谱导数的Savitzky-Golay 滤波方法(derivative based savitzky-Golay filter(DSGF))进行替代,这样既抑制了空间域噪声的产生,也取得了较好的光谱域滤波效果.

Abstract:针对复杂云层背景下的红外弱小目标检测问题,提出了一种新的基于非参数统计的云层边缘纹理描述方法,并利用该方法构造出针对云层边缘的陷波滤波器.由于云层对阳光的漫反射特性,它的边缘区域成像时呈现出稳定的逐级过渡的纹理特征,而利用非参数统计中的秩分析方法可以较好地描述这种过渡纹理.首先,定义理想云层边缘纹理的秩统计量.然后,获取分析图像与理想云层边缘纹理秩统计量的相关曲面.最后,对秩相关曲面进行变换,构造出针对云层边缘区域的陷波滤波图像.将陷波滤波图像与高通滤波图像相乘,实现对残留云层边缘的抑制.实验结果表明,在没有对背景噪声的统计分布做任何假设的情况下,利用该方法能够对背景中的强云边缘进行有效抑制.

Abstract:图像超分辨率复原是一个典型的不适定问题.近年来,借助先验信息改善图像超分辨率复原效果的方法已成为研究的一个热点,文章提出了一种利用先验图像的灰度分布作为约束的图像超分辨率复原的新方法.首先,利用最小鉴别信息构造复原图像与先验图像的约束,约束结果使得复原图像与给定的先验图像具有最相似的灰度分布;其次,基于置信策略给出自适应的正则化参数选取方法;最后给出实验结果,结果表明文中方法具有较好的复原效果和稳定性.

Abstract:利用加载电感传输线特殊的非线性色散关系设计了一种高增益矩形微带天线.在保持中心工作频率几乎不变的条件下,该天线的增益可以通过增大物理尺寸得到有效改善,而且具有可调节性.测量结果表明,该天线的增益比普通微带天线提高了1.88 dBi.

Abstract:介绍了一种用于1.6～13μm的宽光谱红外分色片的优化设计和制备过程.该分色片在45°情况下倾斜使用,在1.6～2.2μm其平均反射率不低于90%,9～13μm其平均透过率高于85%.光谱测试和环境可靠性实验结果表明,研制的该红外分色片满足空间工程使用要求.

Abstract:偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,本文探讨了偏振探测的机理,如物体的表面特性(粗糙度、色泽和电导率等)对光的偏振特性的影响,介绍了偏振探测技术在地物遥感探测、大气探测、水下探测、医学诊断、天文探测、目标检测、图像处理和军事等领域的应用.

Abstract:设计了一套基于USB 2.0高速串行总线的数据采集系统,实现了某超光谱成像仪研制过程中的光谱图像数据采集、传输、显示与存储.系统的软硬件设计综合应用了USB,LVDS、时钟数据恢复、8B/10B编码、乒乓缓存、多线程和DirectDraw等技术.相对于传统的基于ISA/PCI总线的成像光谱仪数据采集系统,该设计支持热插拔和总线供电,具有低功耗、小型化和轻量化等特点,对类似数据采集系统的设计具有参考和借鉴意义.

Abstract:以双肖特基势垒模型为基础,分析了ZnO压敏陶瓷中界面态的起源及本质.分析结果认为,在晶界处,大离子半径的Bi和Ba偏析至界面,是造成界面态密度N.的主要原因;氧以化学吸附氧的形式存在,对提高界面态密度也起关键作用.因此,ZnO压敏陶瓷中的界面态主要来源于非本征界面态.对界面态本质讨论的结果认为,应区分界面态密度N.及有效界面态密度ns,在做上述区分后,导电机理的解释及势垒高度Φb的计算将更趋于合理化.