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