光电成像系统性能 第4版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 成像系统相关术语 2

1.2 系统模型构建 3

1.3 灵敏度和分辨率的极限 5

1.4 红外成像系统 6

1.5 红外成像系统的模型构建 8

1.6 模型的输入信号 8

参考文献 9

第2章 红外热成像系统的运行 11

2.1 光学部件 12

2.2 扫描仪 13

2.3 探测器和冷却器 15

2.3.1 探测器分类 16

2.3.2 特定（专用）探测器 17

2.3.3 探测器的工作 17

2.4 特殊系统 19

2.4.1 线阵扫描仪 19

2.4.2 公共模块系统 19

2.4.3 电光倍增系统 22

2.4.4 电子多路传输系统 22

2.4.5 第二代扫描系统 23

2.4.6 凝视阵列系统 24

2.5 系统放大率 25

参考文献 25

第3章 辐射度学 26

3.1 辐射传输 26

3.1.1 普朗克黑体公式 27

3.1.2 扩展源 28

3.1.3 点源 31

3.2 温度差△T概念 35

3.3 光度学 36

3.4 归一化 36

参考文献 38

第4章 调制传递函数（MTF）理论 40

4.1 MTF定义 41

4.2 线性滤波理论 42

4.2.1 线性系统的光电系统 42

4.2.2 级联MTFs 43

4.3 叠加在光学系统中的应用 44

4.4 相移 45

参考文献 46

第5章 采样理论 47

5.1 采样理论 48

5.2 混淆 49

5.3 采样器 50

5.3.1 探测器作为采样器 50

5.3.2 空间采样 51

5.3.3 A/D转换器 53

5.4 微扫描 54

5.5 抗混淆滤波器 55

参考文献 56

第6章 通用模块系统 57

6.1 光学传递函数OTF 58

6.1.1 衍射受限OTF 58

6.1.2 中央遮挡 60

6.1.3 像差 61

6.1.4 散焦光学 62

6.1.5 高斯近似 63

6.2 探测器 63

6.3 运动 64

6.3.1 线性运动 65

6.3.2 正弦运动 66

6.3.3 随机运动（抖动） 67

6.3.4 非线性扫描镜的运动 69

6.3.5 低频运动 69

6.4 电子系统的MTF 69

6.4.1 电子频率向空间频率转换 69

6.4.2 探测器时间常数 73

6.4.3 放大器 73

6.4.4 电子滤波器 73

6.5 发光二极管 75

6.6 视觉光学 75

6.7 眼响应 75

6.7.1 人眼空间频率向空间频率的转换 76

6.7.2 人眼MTF 76

6.7.3 人眼对比度阈值函数（CTF） 79

6.8 系统设计实例：随机运动 80

6.9 中心极限定理 81

参考文献 81

第7章 光电多路传输系统 84

7.1 摄像机 84

7.1.1 转换：从摄像机（扫描）线到空间频率 84

7.1.2 摄像机的调制传递函数 85

7.2 视频放大器和滤波器 85

7.2.1 转换：摄像机频率到空间频率 86

7.2.2 辅助放大器线路 86

7.2.3 视频放大器 87

7.3 显示器 87

7.4 系统设计实例 88

参考文献 89

第8章 电子多路传输系统 90

8.1 移动 91

8.2 探测器 92

8.2.1 时间延迟和积分（TDI） 92

8.2.2 SPRITE探测器 93

8.2.3 非冷却探测器 94

8.3 转换：从取样频率到空间频率 95

8.4 转换：视频取样频率到空间频率 95

8.5 图像重建 96

8.5.1 取样保持 96

8.5.2 后重建滤波器 96

参考文献 98

第9章 凝视阵列系统 100

9.1 运动 101

9.2 探测器阵列 101

9.3 微扫描 102

参考文献 104

第10章 线性扫描仪 105

10.1 矩形孔 107

10.1.1 衍射极限OTF 107

10.1.2 离焦OTF 108

10.1.3 地面覆盖率 110

10.2 扫描仪 110

10.3 运动 111

10.4 电子装置的MTF 111

10.5 AN/ADD-5 CRT MTF 111

10.6 AN/ADD-5的胶片 112

10.6.1 转换：胶片影响到空间频率 112

10.6.2 胶片MTF 112

参考文献 112

第11章 二维MTF 114

11.1 子系统二维OTF 114

11.2 垂直采样速率 117

11.3 系统竖向MTF 119

11.4 插入和数字滤波器 120

参考文献 120

第12章 分辨力 121

12.1 模拟度量标准 122

12.2 数据采样系统 124

12.3 超分辨力 126

12.4 基于分辨力的系统设计 127

12.5 Shade的等价分辨力 129

12.5.1 模拟系统 129

12.5.2 数据采样系统 132

12.6 分辨力对可观察细节 133

参考文献 134

第13章 像质 136

13.1 MTF 136

13.2 等价通带宽度 137

13.3 感观分辨力 138

13.4 主观质量因子（SQF） 139

13.5 MTFA 140

13.6 平方根积分 140

13.7 瞄准作业性能 141

参考文献 141

第14章 SA数据采样系统 143

14.1 Z-变换 143

14.2 数字滤波器 144

14.3 内插法 147

14.3.1 像元内插法 147

14.3.2 线—线插入法 148

14.3.3 变焦 149

14.4 噪声衰减算法 150

14.4.1 递归滤波器 150

14.4.2 中值滤波器 152

14.4.3 帧累加 152

14.5 图像恢复 152

14.6 采样—场景调相 154

14.7 单位闭锁采样数 155

14.8 靶上像素 156

14.9 非对称采样 158

14.10 伪响应 159

14.11 MTF压缩（NVTherm） 161

14.12 分辨周期压缩（NVThermIP） 163

14.13 数据采样系统中的噪声 163

参考文献 164

第15章 大气透过率 167

15.1 大气成分 168

15.1.1 水蒸气 169

15.1.2 气溶胶 170

15.2 能见度 172

15.2.1 气象学距离 172

15.2.2 对比度透过率 173

15.3 LOWTRAN，MODTRAN和HITRAN 173

15.4 谱平均大气透过率 175

15.5 天气条件 176

15.5.1 平均条件 177

15.5.2 发生概率 177

15.5.3 海军模型 178

15.5.4 地基系统及水平路径 180

15.5.5 陆基系统及斜程 181

15.6 MWIR与LWIR 182

15.7 信噪比的最佳化 185

15.8 太阳闪烁 187

15.9 太阳光的散射 189

15.10 战场遮蔽 189

参考文献 189

第16章 大气MTF 192

16.1 Cn2 193

16.2 湍流的MTF 194

16.3 气溶胶MTF 197

参考文献 198

第17章 目标特征图 200

17.1 什么是△T 201

17.2 面积加权△T 202

17.3 热力学结构度量 203

17.4 昼夜变化 204

17.4.1 太阳光加热 204

17.4.2 △T累积概率 205

17.4.3 环境修正 206

17.5 运动目标 206

17.5.1 燃料燃烧 206

17.5.2 摩擦生热 206

17.6 目标特征建模 206

17.7 天空背景 207

17.8 可见光区域的目标特征 207

17.9 目标对比度 208

17.10 路径辐射 209

17.10.1 红外路径辐射 209

17.10.2 可见光路径辐射 209

参考文献 211

第18章 灵敏度和噪声 213

18.1 扫描阵列（模拟系统） 214

18.1.1 噪声等价带宽 214

18.1.2 光子噪声 215

18.1.3 JOHNSON噪声 215

18.1.4 放大器噪声 216

18.2 凝视阵列 216

18.2.1 光子噪声 216

18.2.2 暗电流 216

18.2.3 固定型噪声 217

18.2.4 多路调制器噪声 218

18.3 探测器响应度 218

18.3.1 经典半导体器件 218

18.3.2 新型半导体器件 219

18.3.3 热探测器 219

18.4 比探测率 219

18.4.1 BLIP 220

18.4.2 JOHNSON噪声受限 220

18.4.3 D BB向D P的转换 221

18.4.4 D 300 221

18.5 真实系统 222

18.6 系统SNR 224

18.6.1 扫描系统 224

18.6.2 凝视系统 224

18.7 NEDT 225

18.7.1 扫描系统 226

18.7.2 凝视系统 226

18.7.3 背景温度 227

18.7.4 升压 228

18.7.5 大气透过率 228

18.8 MWIR与LWIR 229

18.9 NEI 230

参考文献 231

第19章 系统性能模型 234

19.1 三维噪声模型 236

19.2 FLIR92 238

19.2.1 FLIR92模型 239

19.2.2 SNRth与te 241

19.2.3 头部运动 242

19.2.4 “嵌入式”1975 NVL模型 243

19.2.5 扫描系统（默认值） 243

19.2.6 凝视系统（默认值） 244

19.2.7 不均匀性与σVH／σTVH对比 244

19.2.8 二维MRT 245

19.3 NVTherm 246

19.4 NVThermIP 249

19.5 TRM3 250

19.6 三角方向辨别：TOD 250

19.7 模型比较 251

19.8 STADIUM FLIR 251

19.9 最小可分辨对比度 252

参考文献 253

第20章 目标识别 256

20.1 一维目标搜索 257

20.1.1 JOHNSON判据 257

20.1.2 扩展识别法 258

20.1.3 目标传递概率函数 260

20.1.4 杂物干扰 262

20.1.5 中等纵横比目标 263

20.2 二维识别 264

20.2.1 像元与周期 264

20.2.2 目标上的像元数 265

20.2.3 识别要求 266

20.2.4 二维TTPF 268

20.3 热点物探测 269

20.4 瞄准工作特性 269

参考文献 272

第21章 距离预测 275

21.1 距离预测方法 276

21.1.1 大气透过率 276

21.1.2 大气湍流 277

21.1.3 ACQUIRE 277

21.1.4 距离性能概率 277

21.1.5 采样效应 279

21.2 两个视场 279

21.3 分辨力与灵敏度 280

21.4 视线稳定 281

21.5 目标大小 281

21.6 电子变焦 282

21.7 STADIUM FLIR 282

21.8 MWIR对LWIR系统 282

21.9 实际目标 284

21.10 NVThermIP 284

21.11 搜索 285

21.12 NIIRS 286

参考文献 290

附录 292

中英文索引 294