基于光电设备的激光、红外光及可见光的性能测试及分析

摘要

随着对激光、红外、白光的不断深入研究，基于激光、红外、白光的光电设备在飞速的更新换代。基于以上三种单体设备中两种或三种的光电设备的需求量在不断增加，目前，有大量的光电一体机相继问世，对于这些光电一体机的性能研究便显得尤为重要。为此，本文对以下问题做了重点研究：
　　1.研究了激光测距机、红外热像仪、白光摄像机的基本工作原理和设备基本结构。分析以上三种设备的主要性能参数，通过对性能参数的研究与分析，提出了不同性能参数的测试方法；
　　2.通过研究光波在大气中的衰减，分析衰减原因并根据衰减公式，得出光波在大气中衰减的主要因素。基于对于光波在大气中传播衰减的分析，提出白光摄像机感应近红外波长成像以提高白光摄像机的透雾能力。为验证白光摄像机感应近红外波长成像是否有透雾能力的提升，做了白光摄像机分别感应可见光波长、近红外波长成像对比试验；
　　3. 近红外带通滤光片作为白光摄像机感应近红外波段必不可少的工具，提出了近红外滤光片的设计和制备。通过分析各种高、低折射率材料的折射率和抗损伤性能，利用二氧化硅(SiO2)和氧化钽 (Ta2O5)作为折射率材料，设计膜系结构，并利用真空镀膜机制备出带通滤光片；
　　4.提出了一种可行性较高的光轴一致性测试方法，可以在户外测试出光轴之间的偏差，基于可见光摄像头和长焦变倍镜头的协同工作，本文提出了自动聚焦技术的设计方法，设计出通过摄像头控制镜头聚焦、变倍的位置的简单模型。
　　上述测试分析表明，本文测试方法可以广泛用于不同平台、不同类型的光电一体机，设计的带通滤光片可应用于大部分白光摄像机。

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第一章 绪论

1.1红外、激光、白光光电设备的发展及应用

1.2课题研究的目的和意义

1.3论文的主要研究工作和内容安排

第二章 光电设备的基本理论

2.1红外光电设备原理

2.2白光摄像机

2.3激光测距仪

2.4白光摄像机、红外热像仪、激光测距机光轴一致性检测

2.5本章小结

第三章 白光摄像机性能检测

3.1高清摄像机与标清摄像机的比对试验

3.2带通滤波片

3.3摄像机透雾性能试验

3.4本章小结

第四章 光电一体化主要性能检测

4.1光电一体化检测

4.2自动聚焦

4.3本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢