专利名称：对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置的制作方法
技术领域：
本发明属于反隐身红外探测技术，特别是一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学
直O
背景技术：
一般的，探测技术和隐身技术是一对相互制约的矛盾。近年来，随着更小更轻，结构更简单，成本更便宜的非制冷型红外器件的发展，红外探测技术被广泛应用于目标探测、 识别和制导等诸多领域，而其能全天候工作、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点被充分发挥出来。同时，针对红外探测技术使战场中人员、武器设备、军事目标受到越来越大的威胁，红外隐身技术利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等措施，降低或改变目标的红外辐射特征，即降低目标的红外辐射强度与特性，从而实现目标的低可探测性，以对抗红外探测系统的侦察。 更有甚者，一些兼容隐身方法的提出与实现，往往可以使目标可以躲避常规单一谱段探测器的追踪，给探测技术提出了更大的难题。为了解决这个问题，多波段复合探测的概念被提了出来。从原理上讲，当光线照射到物体上时，都会发生吸收、反射、透射三个过程。根据基尔霍夫定律，物体在热平衡状态时发射率等于吸收率。所以对于非透明物体(即透射率为零)，在任一固定波段，其发射率和反射率必然成反比。多波段复合探测正是利用了这一特点实现对隐身目标的探测，从而受到了各国军事部门的高度关注。美国军方及国防部自上世纪90年代起就启动了“联合多光谱计划(JMSP) ”，进行一系列红外超光谱现场测试。法国“斯皮拉尔”舰用红外警戒系统和荷兰的^SCAN也都采用了双波段(3 5μπι，8 12μπι)复合探测方式来提高目标的探测率。国内方面，近年来各高校及研究所对多光谱、超光谱红外探测也做了大量的研究工作。 2002年长春光学精密机械与物理研究所和南开大学现代光学研究所的孙强、于斌等报导了二元光学在红外超光谱探测中的应用研究成果，从理论上阐明了二元光学元件大色散特性的新型红外超光谱探测成像的原理。2003年哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心的武春风、张伟等报导了基于红外多光谱图像相关性的自动目标识别算法的研究成果(《红外与毫米波学报》2003年第22卷4期“基于红外多光谱图像相关性的自动目标识别算法”)， 提出了一种基于红外多光谱图像相关性的自动目标识别新算法。2005年南开大学和天津大学的杨新军，母国光等报导了折/衍混合多光谱红外成像光谱仪离轴系统设计研究成果 (《红外与激光工程》2005年第34卷4期“折/衍混合多光谱红外成像光谱仪离轴系统设计”)，阐述了利用衍射光学元件色散特性的新型红外双波段超光谱探测成像的基本原理， 并给出了具体的系统设计实例。但是对于激光与红外兼容隐身目标，隐身技术通过改变目标发射及反射波段频谱来实现躲避隐身探测的目的。军事上，激光隐身技术会使目标反射时避开10.6μπι敏感区，而红外隐身技术会使目标在3 5μπι，8 12 μ m这两个大气窗口具有较低的发射率，激光与红外兼容隐身技术则会使目标在10.6μπι附近出现较窄的低反射率带，而其他波段均为低辐射，以此来达到对激光的隐身，同时又对红外隐身的影响不大，而被改变的发射或反射波段具体频谱位置是不可知的，然而由于传统双波段，多波段探测的探测频谱区域固定化，所以对于激光与红外兼容隐身目标的探测，难以保证探测的稳定性，实用性也较差。

发明内容
本发明的目的在于提供一种基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置，在扫描探测时并没有固定探测频谱，而是根据环境条件自适应的调节光谱分割带宽及光谱扫描步进距离，对场景进行光谱扫描和空间扫描。当在对激光与红外兼容隐身目标进行红外波段成像探测时，它能够有效探测到目标信号，提高探测精度及成像质量。实现本发明目的的技术解决方案为一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，包括脉冲发生器、窄带扫描控制器、逻辑处理部件、光谱窄带扫描滤波器、高灵敏碲镉汞 APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件及监视器，其中脉冲发生器与窄带扫描步进控制器和逻辑处理部件分别连接；窄带扫描控制器与光谱窄带扫描滤波器和高灵敏碲镉汞APD探测器分别连接；光谱窄带扫描滤波器置于高灵敏碲镉汞APD探测器的前端，该高灵敏碲镉汞APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件和监视器依次相连，逻辑处理部件分别连接目标提取部件和图像融合部件；脉冲发生器产生装置工作所需的基准时钟，控制窄带扫描控制器、处理逻辑部件运行，窄带扫描控制器在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器工作所需的驱动电源及控制信号，同时，窄带扫描控制器会根据典型背景下最佳带宽的数据库，对光谱分割带宽进行自适应调节，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜，达到窄带分割目的；包含背景和目标的场景信息经光谱窄带扫描滤波器作用后，被分割成窄带单一频谱信息，之后在高灵敏碲镉汞APD探测器的作用下，形成分帧单光子图像信息；光谱窄带扫描滤波器以步进带宽扫描的方式，扫描成像探测所感兴趣的光谱波段，最终形成多幅分帧单光子图像信号； 含有目标信号、背景信号及噪声信号的分帧单光子图像混合信号，传输至分帧单光子像接收器，接收并储存，通过处理逻辑部件控制下的目标提取部件和图像融合部件进行降低噪声、提取目标、融合图像等一系列的信号处理；目标提取部件首先对分帧单光子像接收器接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响；接下来目标提取部件对比分帧单光子像接收器接收来的各幅分帧单光子图像是否存在发射率异常，以判断此分帧单光子图像是否是关键帧；然后，在关键帧单光子图像中，通过阈值选取，区分出目标和背景信息；图像融合部件甄别选取目标提取部件处理后目标信息明显的多幅分帧单光子图像进行数据融合， 降低背景噪声，增强目标信息，形成融合图像，最终送达图像监视器供观察者观察。本发明与现有技术相比，其显著优点采用对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置对激光与红外兼容隐身目标进行检测成像，针对激光与红外兼容隐身目标的隐身原理和特性，采用了窄带光谱扫描的方式，即在扫描探测时并没有如传统的反隐身探测成像系统般固定探测频谱，而是根据环境条件自适应的调节光谱分割带宽及光谱扫描步进距离，利用光谱窄带滤光膜实现光谱分割，对场景进行光谱扫描和空间扫描。对比传统探测系统在固定频谱探测，本装置将目标信号的光谱细分并实现光谱段扫描，一方面，没有先验地假定目标光谱的发射率异常一定出现在某个固定的探测频谱，提高了探测的可靠性和稳定性。 另一方面由于光电探测器的工作在其响应频率范围内是一个积分过程，而将光谱细分可以提高探测器的工作效率，从而保证能够提高探测精度及成像质量。本装置还利用碲镉汞APD 探测器的高灵敏探测特性，保证经光谱分割后的窄带信号可靠的测出，继而锁定发射率出现异常的频谱和位置，探测出目标，达到对抗激光与红外兼容隐身目标的效果。下面结合附图对本发明作进一步详细描述。


图1是基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置构成。图2是基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置中窄带扫描控制器的工作流程框图。图3是基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置中逻辑处理部件的工作流程框图。图4是普通非制冷型碲镉汞红外探测器响应度随波长变化的曲线。
具体实施例方式结合图1，本发明对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，依次由脉冲发生器1， 窄带扫描控制器2，逻辑处理部件3，光谱窄带扫描滤波器4，高灵敏碲镉汞APD探测器5，分帧单光子像接收器6，目标提取部件7，图像融合部件8及监视器等部分组成。其中脉冲发生器1与窄带扫描步进控制器2和逻辑处理部件3分别连接；窄带扫描控制器2与光谱窄带扫描滤波器4，高灵敏碲镉汞APD探测器5连接；光谱窄带扫描滤波器4置于高灵敏碲镉汞APD探测器5的前端；高灵敏碲镉汞APD探测器5，分帧单光子像接收器6，目标提取部件7，图像融合部件8依次相连。逻辑处理部件3分别连接目标提取部件7和图像融合部件8。窄带扫描控制器2由滤波器驱动电路，反馈控制模块和典型背景下最佳带宽数据库组成。滤波器驱动电路在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器4 工作所需的驱动电源，控制光谱窄带扫描滤波器4工作。反馈控制模块会根据高灵敏碲镉汞APD探测器5测得的信号特征，比对典型背景下最佳带宽的数据库，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜及选取适当的窄带扫描频率步进幅度，实现对光谱分割带宽的自适应调节。光谱窄带扫描滤波器4置于高灵敏碲镉汞APD探测器5前端，由3组不同半宽度的光谱窄带滤光片及带动滤光片在高灵敏碲镉汞APD探测器5前更换的机械结构组成。3组不同半宽度的光谱窄带滤光片分别为第一组滤光片共40只，半宽度为20 25nm，中心波长
分别为3. 00 μ m、3. 05 μ m、3. 10 μ m......4. 95 μ m。故这一组滤光片分割光谱3 5 μ m波
段，分割带宽为40 50nm，扫描时光谱步进距离为0. 05 μ m。第二组滤光片共20只，半宽度
为30 !35nm，中心波长分别为3. 0 μ m、3. 1 μ m、3. 2 μ m......4. 9 μ m。故这一组滤光片分
割光谱3 5 μ m波段，分割带宽为60 70nm，扫描时光谱步进距离为0. 1 μ m。第三组滤
光片共10只，半宽度为50 55nm，中心波长分别为3. 0 μ m、3. 2 μ m、3. 4 μ m......4. 8 μ m。
故这一组滤光片分割光谱3 5 μ m波段，分割带宽为100 1 IOnm,扫描时光谱步进距离为 0. 2 μ m。高灵敏碲镉汞APD探测器5选用普通非制冷型的碲镉汞红外探测器，其响应度随波长变化的曲线如图4所示。处理逻辑部件3中的时序控制电路受不同信号处理部件即目标提取部件7、图像融合部件8工作的时间延迟的影响，根据基准时钟，得到控制脉冲，驱动目标提取部件7和图像融合部件8工作。目标提取部件7包含降低噪声模块和提取目标模块，
6均由算法实现。降低噪声模块首先对分帧单光子像接收器6接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响。接下来提取目标模块对分帧单光子像接收器6接收来的各幅分帧单光子图像上下帧之间进行对比，找出是否存在反映发射率异常(高或低)的“关键帧”分帧单光子图像(一般的，我们称，如果在相邻两帧分帧单光子图像之间有区域探测到或高或低的突变信号，说明在此频率附近有“发射率异常”，且“关键帧”分帧单光子图像多分布在隐身目标隐身技术工作的波段附近)；然后，通过比对数据库中涂覆不同隐身材料的目标及其背景在不同光谱条件下的信号特征来确定最佳阈值大小，在“关键帧”单光子图像中， 根据阈值区分出目标和背景信息。图像融合部件8包含图像选择模块，图像融合模块和图像增强模块，均由算法实现。首先图像选择模块对目标提取部件7处理后的含有“关键帧” 的单光子图像进行图像质量评价，并甄别选取出目标信息明显(即计算各幅图像的信息熵并做降序排列，选取熵值大的)的多幅分帧单光子图像，作为图像融合源图像传输到图像融合模块进行数据融合。图像融合模块对于频谱图像差别不是很大的多波段图像融合，通过小波变换，选用基于对比度金字塔的融合算法进行图像融合，其算法和实现均较为简单。 图像增强模块采用分段直方图均衡化的处理方式进行图像增强。首先用一个全局阈值把图像直方图分成两部分，高灰度区含有绝大部分的目标信息，而低灰度区含有绝大部分的背景信息，再对两部分分别进行均衡化，最后进行不同程度的压缩以组合成一幅完整的图像。 经分段直方图均衡化的处理过的图像提高了图像对比度，细节轮廓分明。经数据融合，降低背景噪声，增强目标信息后形成的融合图像，最终送达图像监视器供观察者观察。典型背景下的最佳带宽数据库内收录了在典型背景下(即视场中景物简单，相对于复杂背景有多种光信号干扰)满足不同背景条件对应的最佳窄带分割带宽及光谱步进长度。另外数据库中还包含有涂覆不同隐身材料的目标及其背景在不同光谱条件下的信号特征。本发明对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置在工作时1、脉冲发生器1产生系统工作所需的基准时钟，控制窄带扫描控制器2、处理逻辑部件3运行。2、窄带扫描控制器2在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器4工作所需的驱动电源及控制信号，同时，窄带扫描控制器2会根据典型背景下最佳带宽的数据库，对光谱分割带宽进行自适应调节，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜，达到窄带分割目的。3、包含背景和目标的场景信息经光谱窄带扫描滤波器4作用后，被分割成窄带单一频谱信息，之后在高灵敏碲镉汞APD探测器5的作用下，形成分帧单光子图像信息。光谱窄带扫描滤波器4以步进带宽扫描的方式，扫描成像探测所感兴趣的光谱波段(需满足高灵敏碲镉汞APD探测器5工作光谱波段要求)，最终形成多幅分帧单光子图像信号。4、含有目标信号、背景信号及噪声信号的分帧单光子图像混合信号，传输至分帧单光子像接收器6，接收并储存，通过处理逻辑部件3控制下的目标提取部件7和图像融合部件8进行降低噪声、提取目标、融合图像等一系列的信号处理。5、目标提取部件7首先对分帧单光子像接收器6接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响。接下来目标提取部件7对比分帧单光子像接收器6接收来的各幅分帧单光子图像是否存在发射率异常(高、低)，以判断此分帧单光子图像是否是“关键帧”；然后，在“关键帧”单光子图像中，通过阈值选取，区分出目标和背景信息。6、图像融合部件8甄别选取目标提取部件7处理后目标信息明显的多幅分帧单光子图像进行数据融合，降低背景噪声，增强目标信息，形成融合图像，最终送达图像监视器供观察者观察。根据某些需要对图像信号做数字化处理的特殊场合，窄带光谱扫描反隐身红外探测的像素灰度值亦可作如下二值化处理背景辐射信号——非目标像素灰度值为0(或1)； 隐身目标辐射信号——目标像素的灰度值为1 (或0)。即基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测可得到二值化图像。本发明基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置中窄带扫描控制器的工作流程框图如图2所示。高灵敏碲镉汞APD探测器5首先接收到第一坐标下场景的光谱信息，在和典型背景光谱条件做出对比之后，选则最佳窄带分割带宽及光谱步进的长度，光谱窄带扫描滤波器4的机械结构会带动相匹配的滤光膜组转动到高灵敏碲镉汞APD探测器5前端， 并以相匹配的步进长度控制更换滤光膜组，实现对场景的光谱窄带扫描。在完成所有相匹配滤光膜组的更换，结束光谱窄带扫描之后，高灵敏碲镉汞APD探测器5会接收下一空间坐标下场景的光谱信息，并继续上述过程，知道所有扫描过程完成为止。本发明基于窄带光谱扫描的反隐身红外探测装置中逻辑处理部件的工作流程框图如图3所示。分帧单光子像接收器6接收来的分帧单光子图像混合信号会经过降低噪声模块进行降噪预处理，接下来在提取目标模块中，首先会将第一帧信号放入寄存器1，将第二帧信号放入寄存器2，比较器会对寄存器1中和寄存器2中的信号进行比较，如果出现发射率异常的现象，那么判断这一帧信号为“关键帧”信号，如果不是则将下一帧信号继续放入寄存器中进行比较。当判断出当前帧信号为“关键帧”信号时，先调取数据库中涂覆不同隐身材料的目标及其背景在不同光谱条件下的信号特征来确定最佳阈值大小，之后根据阈值区分出目标和背景信息。接下来，“关键帧”图像会被送入图像选择模块中，先计算所有 “关键帧”图像的信息熵，从中选取熵值大的放入图像融合存储器中等待进行图像融合。图像融合存储器中的图像在图像融合模块会先被小波分解，然后选用基于对比度金字塔的融合算法进行图像融合，并被存储在融合结果中。图像增强模块会对融合图像分段直方图均衡化来达到提高图像对比度，加强清晰度的效果，最后送达图像监视器供观察者观察。
权利要求
1.一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于包括脉冲发生器(1)、窄带扫描控制器O)、逻辑处理部件(3)、光谱窄带扫描滤波器G)、高灵敏碲镉汞APD探测器 (5)、分帧单光子像接收器(6)、目标提取部件(7)、图像融合部件⑶及监视器，其中脉冲发生器(1)与窄带扫描步进控制器( 和逻辑处理部件C3)分别连接；窄带扫描控制器(2) 与光谱窄带扫描滤波器(4)和高灵敏碲镉汞APD探测器( 分别连接；光谱窄带扫描滤波器⑷置于高灵敏碲镉汞APD探测器(5)的前端，该高灵敏碲镉汞APD探测器(5)、分帧单光子像接收器(6)、目标提取部件(7)、图像融合部件(8)和监视器依次相连，逻辑处理部件 ⑶分别连接目标提取部件(7)和图像融合部件⑶；脉冲发生器(1)产生装置工作所需的基准时钟，控制窄带扫描控制器O)、处理逻辑部件(3)运行，窄带扫描控制器(2)在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器(4)工作所需的驱动电源及控制信号，同时，窄带扫描控制器(2)会根据典型背景下最佳带宽的数据库，对光谱分割带宽进行自适应调节，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜，达到窄带分割目的；包含背景和目标的场景信息经光谱窄带扫描滤波器(4)作用后，被分割成窄带单一频谱信息，之后在高灵敏碲镉汞APD探测器(5)的作用下，形成分帧单光子图像信息；光谱窄带扫描滤波器以步进带宽扫描的方式，扫描成像探测所感兴趣的光谱波段， 最终形成多幅分帧单光子图像信号；含有目标信号、背景信号及噪声信号的分帧单光子图像混合信号，传输至分帧单光子像接收器(6)，接收并储存，通过处理逻辑部件C3)控制下的目标提取部件(7)和图像融合部件(8)进行降低噪声、提取目标、融合图像等一系列的信号处理；目标提取部件(7)首先对分帧单光子像接收器(6)接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响；接下来目标提取部件(7)对比分帧单光子像接收器(6)接收来的各幅分帧单光子图像是否存在发射率异常，以判断此分帧单光子图像是否是关键帧；然后，在关键帧单光子图像中，通过阈值选取，区分出目标和背景信息；图像融合部件(8)甄别选取目标提取部件(7)处理后目标信息明显的多幅分帧单光子图像进行数据融合，降低背景噪声，增强目标信息，形成融合图像，最终送达图像监视器供观察者观察。
2.根据权利要求1所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于窄带扫描控制器O)由滤波器驱动电路、反馈控制模块和典型背景下最佳带宽数据库组成，滤波器驱动电路在基准时钟的作用下，产生光谱窄带扫描滤波器(4)工作所需的驱动电源，控制光谱窄带扫描滤波器(4)工作；反馈控制模块会根据高灵敏碲镉汞APD探测器( 测得的信号特征，比对典型背景下最佳带宽的数据库，匹配窄带扫描滤波器选用合适的滤光膜及选取适当的窄带扫描频率步进幅度，实现对光谱分割带宽的自适应调节。
3.根据权利要求2所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于在窄带扫描控制器O)的作用下，高灵敏碲镉汞APD探测器(5)首先接收到第一坐标下场景的光谱信息，在和典型背景光谱条件做出对比之后，选则最佳窄带分割带宽及光谱步进的长度， 光谱窄带扫描滤波器(4)的机械结构会带动相匹配的滤光膜组转动到高灵敏碲镉汞APD探测器( 前端，并以相匹配的步进长度控制更换滤光膜组，实现对场景的光谱窄带扫描；在完成所有相匹配滤光膜组的更换，结束光谱窄带扫描之后，高灵敏碲镉汞APD探测器(5)会接收下一空间坐标下场景的光谱信息，并继续上述过程，知道所有扫描过程完成为止。
4.根据权利要求1所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于光谱窄带扫描滤波器由3组不同半宽度的光谱窄带滤光片及带动滤光片在高灵敏碲镉汞APD探测器(5)前更换的机械结构组成，3组不同半宽度的光谱窄带滤光片分别为第一组滤光片共40只，半宽度为20 25nm，中心波长分别为3. 00ym,3. 05 μ m、.3. IOym......4. 95 μ m,故这一组滤光片分割光谱3 5 μ m波段，分割带宽为40 50nm，扫描时光谱步进距离为0. 05 μ m ；第二组滤光片共20只，半宽度为30 35nm，中心波长分别为3. 0 μ m、3. 1 μ m、3. 2 μ m......4. 9 μ m,故这一组滤光片分割光谱3 5 μ m波段，分割带宽为60 70nm，扫描时光谱步进距离为0. 1 μ m ；第三组滤光片共10只，半宽度为50 55nm，中心波长分别为3. 0 μ m、3. 2 μ m、3. 4 μ m......4. 8 μ m，故这一组滤光片分割光谱3 5μπι波段，分割带宽为100 llOnm，扫描时光谱步进距离为0. 2μπι。
5.根据权利要求1所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于目标提取部件(7)包含降低噪声模块和提取目标模块，降低噪声模块首先对分帧单光子像接收器 (6)接收来的分帧单光子图像混合信号进行降噪预处理，降低探测器工作带来的系统噪声和环境变化带来的环境噪声对后面信号处理工作的影响；接下来提取目标模块对分帧单光子像接收器(6)接收来的各幅分帧单光子图像上下帧之间进行对比，找出是否存在反映发射率异常的关键帧分帧单光子图像；然后，通过比对数据库中涂覆不同隐身材料的目标及其背景在不同光谱条件下的信号特征来确定最佳阈值大小，在关键帧单光子图像中，根据阈值区分出目标和背景信息。
6.根据权利要求1所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于图像融合部件(8)包含图像选择模块、图像融合模块和图像增强模块，首先图像选择模块对目标提取部件(7)处理后的含有关键帧的单光子图像进行图像质量评价，并甄别选取出目标信息明显的多幅分帧单光子图像，作为图像融合源图像传输到图像融合模块进行数据融合； 图像融合模块对于频谱图像差别不是很大的多波段图像融合，通过小波变换，选用基于对比度金字塔的融合算法进行图像融合；图像增强模块采用分段直方图均衡化的处理方式进行图像增强。
7.根据权利要求1所述的对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，其特征在于处理逻辑部件(3)的工作流程为分帧单光子像接收器(6)接收来的分帧单光子图像混合信号会经过降低噪声模块进行降噪预处理，接下来在提取目标模块中，首先会将第一帧信号放入寄存器1，将第二帧信号放入寄存器2，比较器会对寄存器1中和寄存器2中的信号进行比较，如果出现发射率异常的现象，那么判断这一帧信号为关键帧信号，如果不是则将下一帧信号继续放入寄存器中进行比较；当判断出当前帧信号为关键帧信号时，先调取数据库中涂覆不同隐身材料的目标及其背景在不同光谱条件下的信号特征来确定最佳阈值大小，之后根据阈值区分出目标和背景信息；接下来，关键帧图像会被送入图像选择模块中，先计算所有关键帧图像的信息熵，从中选取熵值大的放入图像融合存储器中等待进行图像融合， 图像融合存储器中的图像在图像融合模块会先被小波分解，然后选用基于对比度金字塔的融合算法进行图像融合，并被存储在融合结果中；图像增强模块会对融合图像分段直方图均衡化来达到提高图像对比度，加强清晰度的效果，最后送达图像监视器供观察者观察。
全文摘要
本发明公开了一种对抗激光与红外兼容隐身的光谱学装置，包括脉冲发生器、窄带扫描控制器、逻辑处理部件、光谱窄带扫描滤波器、高灵敏碲镉汞APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件及监视器，其中脉冲发生器与窄带扫描步进控制器和逻辑处理部件分别连接；窄带扫描控制器与光谱窄带扫描滤波器和高灵敏碲镉汞APD探测器分别连接；光谱窄带扫描滤波器置于高灵敏碲镉汞APD探测器的前端，该高灵敏碲镉汞APD探测器、分帧单光子像接收器、目标提取部件、图像融合部件和监视器依次相连，逻辑处理部件分别连接目标提取部件和图像融合部件。本发明达到对抗激光与红外兼容隐身目标的效果。
文档编号G01J3/28GK102175320SQ20111003089
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者于雪莲, 何伟基, 屈惠明, 岳江, 张毅, 张闻文, 徐杭威, 柏连发, 路东明, 钱惟贤, 陈钱, 隋修宝, 顾国华 申请人:南京理工大学