现代光电子成像技术概论.PDF

课程代号 D-89 现代光电子成像技术概论 考核辅导大纲 向世明 编 兵器工程师进修大学 2014 年8 月 1 《现代光电子成像技术概论》考核辅导大纲 一、课程性质和基本要求 光电子成像是以光子、光电子作为信息载体，研究图像捕获、转换、增强、处理、显示、 传输及存储物理过程的一门综合性学科。现代光电子成像技术，通过一些特殊设计制造的高 灵敏、高分辨率、宽光谱、快响应、大动态范围的光电子成像器件及系统，可以弥补或克服 人眼在空间、时间、灵敏度和响应波段等方面存在的视觉局限性。把人眼不能看见或不易看 见的微弱光、红外光、此外光、X 射线及其他电磁辐射所形成的静态和动态的景物，变为人 眼可见的图像，从而成为人类当今获取80% 以上外界信息的重要高新技术手段。在人类迈向 信息社会的今天，光电子成像技术在观察、瞄准、测距、跟踪、制导、告警，以及航天遥感、 高速摄像、弱光探测、医疗诊断和生物研究等军民两用领域，得到了越来越广泛的应用，为 人类精神文明和物质文明的进步，提供了强有力的技术支持。 在课程学习中，学员应围绕复习练习题进行思考，以便更深入地理解教材的内容。 二、课程的基本内容和具体要求 第一章 绪论及数理基础 1．请用 300 余字简述《现代光电子成像技术概论》一书的出版背景、主要内容及实用 意义？ 答：本书是工业和信息化部国防科技工业教育 “十一五” 规划国防特色专著之一，内 容涉及X 线及短波辐射成像、紫外线成像、可见光成像、微光成像、红外成像、微波成像、 遥感成像、高速摄影摄像、光子计数成像和医疗成像等现代光电子成像器件和系统技术，分 别详细介绍它们的系统组成、 工作原理、特性参数、测试评价及其必威体育精装版发展动态等。 学习 掌握这一高新技术，对研究、开发、应用各类观察、瞄准、测距、跟踪、制导、告警，测绘 以及航天遥感、高速摄影、弱光探测、医疗诊断和生物研究仪器， 具有重要实用意义， 对 从事相关领域科研、教学、生产和应用的读者，有一定参考和借鉴作用。 2．问答题：光电子成像过程的信息载体是什么？信息源是什么？ 答：光电子成像过程的信息载体是电磁波，或光子； 光电子成像过程的信息源是电磁波（光子）强度的时-空对比度分布。 3．光电子成像系统能够克服人眼视觉的哪4 大局限性？ 2 答：① 克服人眼的光谱响应范围局限： --人眼只能分辨可见光（0.38～0.76μ m）； ② 克服人眼的时间分辨率局限： --人眼只能分辨静止的或速度慢的目标（几十ms 级）； ③ 克服人眼的光动态范围局限： 5 --人眼只能在10～10 lx 照度范围内才有正常视力； ④ 克服人眼的空间分辨率局限： --人眼正常照度下的空间分辨率≥1 弧度分，难分辨远小目标及细节。 4．学好《现代光电子成像技术概论》需要哪5 类数理基础知识？ 答：① 光学；② 半导体物理； ③ 傅里叶频谱分析； ④ 概率与数理统计；⑤ 计 算机技术。 5．试用图解方法展示光电子成像系统的6 大应用类别和5 个技术功能？ 解 观察系统 光谱转换功能 瞄准系统 微光增强功能 测距系统 装备装备装备 核心器件核心器件核心器件 高速摄像功能 跟踪系统 眼睛眼睛眼睛