真彩色夜视相机性能评价测试技术研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mbranger
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
夜视技术在天文探测、生物显微、现代战争等诸多领域具有重要的应用价值,促使各国将大量人力财力投入到该领域的研究中。人眼能分辨的颜色等级是灰度等级的几百倍,为了利用人眼视觉特性,更有效地获取目标场景信息,相关研究者在目视夜视系统中致力于黑白夜视图像的彩色化。目前已经有了较为成熟的真彩色夜视相机问世,但是真彩色夜视相机的工作原理与传统微光相机不同,导致原有的性能评测体系无法满足其性能测试的要求。因此迫切需要一套能够准确评估真彩色夜视相机性能的量化指标体系以及自动化测试系统。本文正是针对这一需求展开了相关研究。本文首先参考了国内外已有的图像传感器与相机评测标准,结合真彩色夜视相机的工作原理,提出了相应的性能参数指标及其测试方法,包括光电性能参数(转换增益、满阱电荷、读出噪声、暗电流、最低工作照度、动态范围)、光谱性能参数(量子效率)、微光色彩评价参数(色差、色保真度、色彩噪声、色彩对比度)和图像评价参数(峰值信噪比、结构相似度、特征相似度),能够全面评价真彩色夜视相机的各项性能。另外,对全参数评测流程进行了统筹优化,极大缩短了测试用时,在此基础之上,研制出一套真彩色夜视相机性能参数测试系统并开发了基于Lab View的系统控制和数据处理上位机程序,完成了各项性能参数的自动化测试。紧接着,利用搭建好的自动化测试系统,对现阶段主流的三款真彩色夜视相机进行了测试,通过测试结果比较其性能优劣,帮助消费者更好地结合自身需求去选择适合自己的产品。另外,还对光电及光谱性能参数测量结果的误差进行了分析,一方面明确了各参数测试误差的来源,帮助测试人员改善测试条件,尽可能减小测试过程中引入的误差,提高测试结果的可靠性;另一方面,对光电性能参数进行了多次重复性测试,各参数测试结果的标准差都在一个很小的量级,证明了测试结果的稳定性和可重复性。最后,通过相机建模分析了真彩色夜视相机调节参数(倍增增益、积分时间、温度)对成像性能的影响。仿真结果表明,适当增加倍增增益与积分时间并降低工作温度可以有效减小输出图像的色差。
其他文献
随着精密制造行业对光学元件面形要求的提高,干涉仪系统误差的标定越来越重要。而液面基准法具有精度高、操作简单的优点。本文采用干涉测量法完成液面动态特性研究,建立了标准的液面基准,并利用该液面基准实现了大口径立式干涉仪的系统误差的标定与测量。首先,针对液面非稳状态和稳定状态采用了两种移相干涉测量方法。采用点光源异位空间移相的干涉测量方法来构建动态斐索干涉系统,进行液面非稳状态下的瞬态测量,分析研究液面
时序数据是一种重要的数据类型,社会生活的各个方面可以看到时序数据的身影,如股票数据、气象数据、交通工具的轨迹信息、行人的轨迹信息等等,根据历史信息可以对目标的将来时刻进行预测可以帮助人们了解事物的发展规律,并提前做出应对措施,因此轨迹预测问题具有重要的研究意义。目前针对雷达目标数据的轨迹预测研究较少,高噪声、小样本、非线性的雷达目标数据给传统的轨迹预测方法带来了巨大的挑战。近年来得益于网络和硬件发
脉冲激光光束发散角小,单色性好,有较大的输出功率,被广泛应用于各种探测系统中。常用的脉冲激光探测系统大多根据脉冲信号的峰值特征来得到探测结果,探测范围和精度受到限制。本文从脉冲激光探测系统中模拟电路的建模分析入手,研究电路对脉冲信号波形的影响,并通过提取信号的多种特征参数来计算得到最终值,使系统拥有更强的适应性。首先,本文分析了脉冲激光探测系统的整体结构和工作原理。设计了脉冲激光发射模块,然后分别
全场光学相干层析术(Full Field Optical Coherence Tomography,FFOCT)是一种对生物组织进行非侵入、非接触、无损伤、高分辨的成像方式,它能够产生生物组织样本微米级分辨率的光学断层成像。传统的静态全场光学相干层析术所获得的正面图像只能显示样本的静态结构信息,而动态全场光学相干层析术(Dynamic Full Field Optical Coherence To
激光超声领域中,传统的脉冲回波法(Pulse-echo)、投捕法(Pitch-catch)、时间飞行散射法(Time of Flight Diffraction,TOFD)等方法虽可对物体表面或内部裂纹、缺陷的存在进行检测,但无法精准判断其位置和形态。本文将激光超声与传统超声成像领域中的频域合成孔径聚焦技术结合,编写了适用于激光超声线源激发的频域合成孔径聚焦技术(Frequency-domain
近年来,全球进入了移动互联网时代,移动应用在衣食住行、购物、金融等多方面给生活带来了诸多方便,同时移动应用发展也趋多元化,移动端的应用软件尤其是Android应用软件也正在呈现飞速增长的趋势。鉴于第三方库能帮助Android应用软件开发者方便快捷地实现多样性功能,Android平台中大量集成第三方库的出现为应用开发提供了极大的便利,第三方库俨然已成为了安卓应用中必不可少的一部分。但许多第三方库开发
随着视光学技术的发展以及人们对眼镜佩戴舒适度要求的提高,渐进多焦点眼镜在眼镜市场中的占比越来越高。这种新型眼镜在带来了更好的佩戴体验及视力矫正疗效的同时也提高了镜片的检测难度,渐进多焦点的镜片设计使得传统的单点测量法难以测量这种镜片的屈光度分布。在现有的测量方法中,泰伯干涉仪法因其测量精度高、光路简单及对环境要求低等优点成为多焦点镜片屈光度测量重要方法之一。本文研究了基于泰伯干涉仪测量镜片屈光度的
随着大规模多输入多输出技术的广泛应用,无线通信系统对高集成度、小型化、低损耗、多功能的射频器件需求与日俱增。同时,为满足高通信容量和高数据速率的需求,无线通信系统工作频段逐渐向高频迁移。在此背景下,如何有效开展天线和滤波器的综合一体化设计对减少天线端和射频前端的级联损耗,提高系统前端的集成度具有重要的意义。一方面,介质谐振器天线(Dielectric Resonator Antenna,DRA)技
自石墨烯被发现和成功制备以来,众多具有优异的机械、电子和光学性能的二维材料受到了研究者们的广泛关注。其中,单元素二维材料的合成尤其受到关注,因为它代表了物理、化学结构与性质的最简单状态,是研究材料生长机理和探究表面物理、化学性质较为理想的模型体系。蓝磷是黑磷的同素异形体,理论计算表明其具有合适的带隙(1.2~2.0 e V)和载流子迁移率(~10~4cm~2/V s),在电子器件领域中有着极大的应
近年来,对光学元件表面疵病进行检测的传统办法均是采用人工方式。为了提高产品表面质量管控水平,并满足生产对自动化、信息化的要求,探索和研究基于机器视觉的检测方法具有重大意义。本论文以光学系统中最常见的圆形光学镜片为研究对象。主要完成了对光学镜片的破边检测和对表面划痕与麻点的检测和分类。首先对疵病检测系统做了总体设计,主要包括硬件和软件两个部分。结合图像处理的实际需求完成了硬件选型,以合理的布局保证图