雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析的開題報告

雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析的開題報告一、選題背景及意義隨著紅外探測技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，紅外成像技術(shù)在安全監(jiān)測、醫(yī)療，軍事、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)是紅外成像技術(shù)中的一種重要技術(shù)，由于其可以同時獲取目標(biāo)物體的幾何信息和表面溫度信息，因此其在工業(yè)、軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注。本課題旨在設(shè)計、分析和優(yōu)化雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)，并實現(xiàn)其在目標(biāo)物體表面溫度和三維空間信息獲取方面的各項性能指標(biāo)的優(yōu)化，為工業(yè)、軍事和民用等領(lǐng)域的無人機(jī)、智能移動機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域提供支持。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容（1）雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；（2）系統(tǒng)光學(xué)參數(shù)及成像質(zhì)量分析，包括MTF、SNR等參數(shù)；（3）建立系統(tǒng)的光學(xué)模型，仿真分析系統(tǒng)的成像性能；（4）進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和優(yōu)化。2.研究方法（1）研究已有的雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及性能評估方法，了解其優(yōu)點和不足；（2）根據(jù)實驗要求，選擇合適的光學(xué)元件、搭建光路，設(shè)計雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；（3）利用OpticStudio或Zemax等光學(xué)設(shè)計軟件，建立光學(xué)模型，模擬雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)的成像性能；（4）利用MATLAB等數(shù)值計算軟件，分析MTF、SNR等性能參數(shù)；（5）進(jìn)行系統(tǒng)的實驗測量，對系統(tǒng)的成像性能進(jìn)行優(yōu)化。三、預(yù)期成果（1）完成雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進(jìn)行分析、優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)的高質(zhì)量成像；（2）建立系統(tǒng)的光學(xué)模型，模擬分析系統(tǒng)的成像性能，得到MTF、SNR等性能參數(shù)；（3）進(jìn)行實驗測量，驗證預(yù)測結(jié)果，并優(yōu)化系統(tǒng)的成像性能。四、進(jìn)度安排第一階段：文獻(xiàn)綜述階段（1-3周）主要任務(wù)：了解雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展歷程、基本原理、結(jié)構(gòu)、性能評價方法等，熟悉OpticStudio或Zemax等光學(xué)設(shè)計軟件的使用方法，為后續(xù)研究打好基礎(chǔ)。第二階段：系統(tǒng)設(shè)計階段（4-8周）主要任務(wù)：根據(jù)實驗要求，設(shè)計雙色紅外光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行模擬分析。第三階段：系統(tǒng)實驗階段（9-12周）主要任務(wù)：搭建實驗平臺，進(jìn)行實驗測量，并對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。第四階段：撰寫論文及答辯（12-14周）主要任務(wù)：完成論文的撰寫、修改和打印，并進(jìn)行答辯。五、參考文獻(xiàn)[1]王家駿,翟志磊,鄭一棟.采用MEMS變色濾波器的紅外成像系統(tǒng)[J].光電子·激光,2015(3):195-201.[2]李朝暉,傅錚.基于雙波長紅外光學(xué)系統(tǒng)的表面成像方法研究[J].中國激光,2016,43(07):0702006-1~0702006-7.[3]竇偉