【摘 要】
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光电探测技术是根据被探测目标辐射或反射的光波的特征来探测或者识别目标的一种技术,随着光电探测技术的发展,出现了许多光电探测器件。根据不同光电探测器件的阈值性能理论来对其视距探测方程进行研究,便于对各种参数对系统作用距离的影响进行分析,对于光电探测器件的设计与开发以及光电探测技术的发展,都有着重要的意义。本文主要对微光夜视系统、红外热成像系统和激光主动成像系统三种光电探测器件进行讨论,研究其阈值性能
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光电探测技术是根据被探测目标辐射或反射的光波的特征来探测或者识别目标的一种技术,随着光电探测技术的发展,出现了许多光电探测器件。根据不同光电探测器件的阈值性能理论来对其视距探测方程进行研究,便于对各种参数对系统作用距离的影响进行分析,对于光电探测器件的设计与开发以及光电探测技术的发展,都有着重要的意义。本文主要对微光夜视系统、红外热成像系统和激光主动成像系统三种光电探测器件进行讨论,研究其阈值性能理论,仿真分析对应的视距探测方程,并基于三种视距探测方程编写开发一套视距估算软件,为光电探测技术的发展和改进提供一定参考。首先研究了微光夜视系统的工作原理,依据不同夜天光下的目标与背景光谱辐射特性,对基于系统极限分辨角的视距探测方程进行仿真分析,并且从暗背景噪声、目标对比度、光谱匹配等方面对方程进行了修正;其次,基于红外热成像系统的工作原理,通过对红外热成像系统的性能评价模型进行研究,对基于最小可分辨温差(MRTD)的视距探测方程进行仿真分析,从光学系统的辐射温差传递方面对方程进行了修正;然后,对于激光主动成像系统,通过对信噪比模型的研究,获得了对应系统的视距探测方程并对该方程进行了仿真分析。最后,根据上述三个不同的视距探测方程,采用C++作为编程语言,使用Visual Studio和MFC等工具,开发了集成三种光电探测系统的阈值性能评估软件。通过软件进行了微光、红外以及激光探测系统的视距测试评估,得到了相对准确的测试结果,并同时通过测试验证了微光、红外以及激光探测系统的视距探测方程的合理性。
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