红外搜索系统 [Infrared Search System] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴晗平 著

图书标签:

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• 目标检测
• 机器学习
• 人工智能

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118086737

版次：1

商品编码：11229573

包装：精装

外文名称：Infrared Search System

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：258

正文语种：中文

内容简介

　　《红外搜索系统》以舰船红外搜索系统为基础，从系统总体、技术论证、设计、研制等全过程的工程角度出发，着重介绍了红外搜索系统的主体和关键技术内容。全书共分10章：第1章，绪论；第2章，红外搜索系统总体；第3章，目标与环境红外辐射；第4章，红外辐射大气透过率的工程理论计算方法；第5章，大口径非球面红外光学系统；第6章，红外传感器；第7章，全方位红外动态点目标信息处理与图像仿真；第8章，扫描与稳定伺服系统；第9章，作用距离、探测概率与虚警概率；第10章，红外搜索系统的反对抗与作战效能。书中融合了作者的实际工作经验与科研成果，将基础理论与工程实际相结合，系统性和应用性强，概念清晰，思路明晰，易于理解，条理分明。
　　《红外搜索系统》可供从事红外系统工作的研究人员、工程技术人员以及管理人员学习、参考，尤其对于从事舰载、机载、车载等载体的红外搜索系统研究、管理人员有学习、使用、借鉴和参考价值；同时可供从事光电系统（装备）总体论证、技术设计、研制、试验、检验等方面工作的相关技术与管理人员学习、参考，对于从事电子系统（装备）的科研、管理和工程技术人员亦有一定的参考价值；也可作为光学工程、电子科学与技术、兵器科学与技术等学科（专业）硕士生、博士生的教材或参考书。

作者简介

　　吴晗平，男，1964年10月出生，湖南澧县人。工学博士，教授，博士生导师。现任武汉工程大学光电子系统技术研究所所长。中国光学学会光学教育专业委员会常务委员，中国电子学会量子电子学与光电子学分会委员，湖北省仪器仪表学会常务理事。《中国光学与应用光学》等期刊编委，多家核心期刊审稿专家。曾获省（部）级科技成果奖一等奖一项、三等奖四项。以第一作者出版国家军用标准一部，出版独撰学术专著两部，在国内外专业学术期刊上发表论文七十余篇。主要研究方向：光电子系统总体技术与设计，光电控制与检测技术，环境与可靠性工程技术，图像处理与目标识别，光机电一体化等。

目录

第1章 绪论
1.1 红外搜索系统的界定
1.2 与前视红外系统的比较
1.3 总体研究与设计的目的及意义
1.4 国外现状与发展趋势
1.5 在未来战争中的作用与地位
参考文献

第2章 红外搜索系统总体
2.1 搜索系统分类
2.2 系统组成及分析
2.3 系统工作原理
2.4 系统技术要求
2.5 工程技术特点
2.6 使命任务与技术要求分析
2.7 主要战术技术指标论证
2.8 总体设计应注意事项
参考文献

第3章 目标与环境红外辐射
3.1 绝对黑体及其基本定律
3.2 辐射源分类及辐射量空间分布
3.3 点源、小面源、朗伯扩展源产生的辐照度
3.4 目标与环境的分类及特点
3.5 环境与目标辐射特性
3.6 目标辐射的简化计算程序
参考文献

第4章 红外辐射大气透过率的工程理论计算方法
4.1 大气衰减与透过率
4.2 大气层结构与大气的组成及吸收作用
4.3 大气中辐射衰减的物理基础
4.4 大气透过率数据表
4.5 海平面上大气气体的分子吸收
4.6 不同高度时的分子吸收修正问题
4.7 大气分子与微粒的散射
4.8 与气象条件有关的衰减
4.9 平均透过率与积分透过率的计算方法
4.10 计算举例
参考文献

第5章 大口径非球面红外光学系统
5.1 红外光学系统性能及其结构形式技术分析
5.2 红外光学材料
5.3 光学非球面
5.4 大口径红外非球面光学系统设计方法
5.5 设计举例
参考文献

第6章 红外传感器
6.1 红外成像系统概述
6.2 红外工作波段的选取分析
6.3 红外焦平面阵列非均匀性产生的原因及其校正技术
6.4 系统总体对红外传感器提出的功能及性能指标要求
6.5 红外传感器工作原理与组成
6.6 红外探测器件及物镜光学参数选取
参考文献

第7章 全方位红外动态点目标信息处理与图像仿真
7.1 全方位红外搜索系统点目标处理方法
7.2 双波段数据融合
7.3 红外搜索系统的被动测距方法与目标威胁判断
7.4 红外动态点目标图像仿真系统
参考文献

第8章 扫描与稳定伺服系统
8.1 扫描头伺服系统
8.2 稳定平台伺服系统
8.3 测角系统
8.4 导航信息接口
参考文献

第9章 作用距离、探测概率与虚蕾概率
9.1 红外搜索系统的目标探测距离概述
9.2 红外系统作用距离一般形式
9.3 频域信号处理对红外搜索系统作用距离的影响
9.4 时域信号处理对红外搜索系统作用距离的影响
9.5 一种作用距离简化计算方法
9.6 考虑背景辐射的红外搜索系统的作用距离方程修正及其等效检验
9.7 基于探测率温度特性与背景影响的红外搜索系统作用距离方程
9.8 基于D*值综合修正的红外搜索系统作用距离方程
9.9 虚警时间、虚警概率与探测概率
参考文献

第10章 红外搜索系统的反对抗与作战效能
10.1 激光损伤及加固方法
10.2 综合性能评价方法研究
10.3 作战效能
参考文献

前言/序言

《潜行者之眼：红外成像技术与应用解析》 内容概要： 本书并非一本关于“红外搜索系统”的专门技术手册，而是深入探讨了红外成像技术的原理、发展历程、核心组成部分、关键性能指标、以及其在众多领域中的广泛应用。我们将从基础的物理学原理出发，逐步解析红外线是如何被感知、采集、转换和显示的，并详细阐述不同类型的红外探测器、光学系统、信号处理技术以及数据分析方法。本书将聚焦于红外成像技术本身，而不是某个特定系统或装备的内部设计细节。 详细内容： 第一章：红外线的奥秘与诞生 红外线的物理本质： 详细介绍红外线作为电磁波谱的一部分，其波长范围（约0.75微米至1毫米）以及与可见光、微波等其他电磁波的区别。深入剖析红外线与物质之间相互作用的原理，例如发射、吸收、反射和透射，重点阐述热辐射作为红外线的主要来源。解释黑体辐射定律（普朗克定律、斯特藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律）如何描述物质的红外辐射特性，以及发射率的概念及其对红外成像的影响。 红外线的发现与历史： 回顾红外线被发现的历史，从威廉·赫歇尔爵士在1800年的实验开始，以及后来的科学家们对红外线特性和应用的不断探索。简述早期红外技术的发展，例如热电堆、光电导材料的出现，以及它们如何为后续的红外成像技术奠定基础。 第二章：红外成像的“眼睛”——探测器技术 探测器分类与原理： 热响应型探测器： 详细介绍基于温度变化的探测器，如热电堆、热敏电阻、氧化钒（VOx）等。阐述它们的工作原理，即通过吸收红外辐射引起自身温度升高，进而产生可测量的电信号。分析其优缺点，例如对目标温度敏感、响应速度相对较慢、对环境温度变化敏感等。 光子型探测器： 深入讲解基于光电效应的探测器，这是目前主流的高性能红外探测器。重点介绍不同材料体系，如碲镉汞（HgCdTe, MCT）、锑化铟（InSb）、砷化镓（GaAs）基探测器等。详细解释这些半导体材料如何通过吸收红外光子而产生自由载流子，从而形成光电流。分析不同材料对不同波段红外线的敏感性，例如短波红外（SWIR）、中波红外（MWIR）和长波红外（LWIR）。 制冷型与非制冷型探测器： 深入讨论制冷型探测器（例如使用液氮或珀尔帖制冷）在降低热噪声、提高灵敏度方面的优势，以及其带来的复杂性和成本。同时，详细介绍非制冷型探测器（如MEMS阵列）的发展，它们如何通过先进的微电子机械系统技术和材料科学，在无需外部制冷的情况下实现高性能，从而降低成本和功耗。 关键性能指标： 详细解读影响探测器性能的关键参数，包括： 灵敏度 (Sensitivity): 解释如何衡量探测器感知微弱红外信号的能力，并介绍其常用指标（如NEP, Detectivity D）。 噪声 (Noise): 深入分析各种噪声源，包括热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等，以及它们对成像质量的影响。 响应时间 (Response Time): 解释探测器对红外信号变化的响应速度，以及它对运动目标检测的重要性。 动态范围 (Dynamic Range): 阐述探测器能够同时测量最亮和最暗信号的能力，以及其在复杂场景下的成像需求。 量子效率 (Quantum Efficiency): 解释光子被吸收并产生信号的比例，以及它对探测器整体效率的影响。 第三章：捕捉红外光芒——光学系统设计 红外光学元件： 介绍红外成像系统中使用的特殊光学材料，例如锗（Ge）、硒化锌（ZnSe）、硫化硅（Si）等，解释它们在红外波段的透射特性、折射率以及选择它们作为镜片和窗口材料的原因。 成像光学设计： 详细阐述用于聚焦红外辐射的光学设计，包括： 反射式光学系统： 重点介绍卡塞格林（Cassegrain）、格里高利（Gregory）等反射式望远镜系统，以及它们在红外成像中的优势，例如消除色差、大口径设计等。 折射式光学系统： 介绍在某些特定应用中可能使用的折射式透镜设计，并分析其在红外波段可能面临的挑战。 镜头设计与校正： 讨论视场角、焦距、分辨率等设计参数，以及如何通过多镜片组合来校正畸变、球差等像差，以获得清晰的红外图像。 滤光与分束： 介绍红外滤光器的作用，例如用于选择特定波段的红外信号，抑制背景干扰。解释分束器的原理及其在多光谱红外成像中的应用。 第四章：从信号到图像——电子学与信号处理 信号采集与放大： 详细介绍从探测器输出的微弱电信号，如何经过前置放大器进行有效增益，以及放大器类型（如跨阻放大器、电压放大器）的选择。 模数转换 (ADC): 解释如何将模拟电信号转换为数字信号，并讨论ADC的采样率、分辨率等关键参数对图像质量的影响。 数字信号处理 (DSP): 深入探讨用于增强和分析红外图像的各种数字信号处理技术，包括： 降噪算法： 介绍各种降噪滤波器（如高斯滤波、中值滤波、小波滤波）如何有效去除图像中的随机噪声，提升图像清晰度。 图像增强技术： 讲解对比度拉伸、直方图均衡化、边缘增强等算法如何使图像中的细节更加明显。 多帧合成与融合： 阐述如何通过累积多帧图像来提高信噪比，以及如何将不同来源或不同模态的图像信息融合，以获得更丰富的信息。 目标检测与识别算法： 简述基于图像特征的简单目标检测方法，以及更复杂的机器学习和深度学习在红外目标识别中的应用。 图像显示与人机交互： 讨论如何将处理后的数字图像转换为可见光图像显示，以及用户界面设计、图像参数调整等方面的考虑。 第五章：无处不在的“热”眼——红外成像技术的应用 军事与安全领域： 夜间与全天候作战： 阐述红外成像在战场侦察、目标跟踪、夜间导航、精确制导武器中的关键作用。 边境监控与反恐： 介绍红外摄像机如何用于远程、无接触地检测隐蔽人员和活动。 搜救与灾害响应： 讲解红外成像在搜寻失踪人员、探测火源、评估建筑物结构安全等方面的应用。 工业与能源领域： 设备状态监测： 介绍红外热像仪如何用于检测电气设备的过热点、机械磨损、管道泄漏等，从而进行预测性维护，防止故障发生。 能源效率评估： 讲解红外成像如何用于评估建筑物的隔热性能、暖通空调系统的运行效率，以及工业生产过程中的能量损失。 非破坏性检测 (NDT)： 介绍红外成像在材料缺陷检测、焊接质量评估、复合材料损伤诊断等方面的应用。 医疗与健康领域： 医学诊断： 阐述红外成像在检测体温异常、评估炎症、观察血液循环、辅助诊断皮肤病等方面的应用。 康复监测： 介绍红外成像如何用于评估治疗效果，监测肢体功能恢复等。 科学研究领域： 天文学： 介绍红外望远镜如何穿透星际尘埃，观测遥远天体、恒星形成区域、系外行星等。 遥感与环境监测： 讲解红外遥感技术在监测地表温度、植被健康、水体蒸发、森林火灾、空气污染等方面的应用。 材料科学与生物学： 介绍红外光谱和成像在材料特性分析、生物过程实时观测等方面的应用。 民用与消费电子领域： 智能家居与安防： 介绍红外传感器在人体感应、智能照明、家庭安防系统中的应用。 汽车工业： 讲解红外摄像头在夜视辅助驾驶、碰撞预警等方面的应用。 热成像手机与相机： 介绍消费级红外设备如何让普通用户也能体验红外成像的乐趣和实用性。 第六章：红外成像技术的挑战与未来展望 当前面临的挑战： 讨论提高红外成像分辨率、降低成本、克服恶劣环境（如烟雾、雨雪）对成像的影响、实现更强大的智能分析能力等方面的技术挑战。 前沿技术发展趋势： 展望未来，包括更高性能的探测器材料、更先进的光学设计、集成化和小型化技术、人工智能与红外成像的深度融合、多光谱与超光谱成像技术的发展等。 跨领域融合与创新： 探讨红外成像技术与其他前沿技术（如5G、物联网、大数据、增强现实）的结合，将催生出更多颠覆性的应用和解决方案。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的红外成像技术知识体系，帮助理解这项技术的核心原理、发展脉络以及其在推动科技进步和社会发展中的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《红外搜索系统》纯粹是因为它的封面设计让我联想到了一系列经典的科幻小说，那种带有未来科技感的插画风格，总能勾起我对未知世界的探索欲望。我原本以为这会是一本科幻小说，讲述一个关于掌握了某种颠覆性红外探测技术的神秘组织，如何利用它来执行一些惊心动魄的任务，或者揭露一些不为人知的秘密。我设想故事可能会围绕着一个天才科学家或是一位经验丰富的特工展开，他们被卷入一场跨国阴谋，而红外搜索系统就是他们破解谜团、摆脱困境的关键。书中或许会穿插一些紧张刺激的追逐场景，或是高科技的潜行与反侦察，红外探测技术会以一种近乎魔法的方式，让他们在黑暗中洞察一切，甚至看到隐藏在物体表面的“过去”或“能量痕迹”。我对这种将前沿科技与引人入胜的叙事相结合的作品充满期待，希望它能带来一场智力与想象力的盛宴，让我在阅读的同时，也能对科技的可能性产生无限遐想，并且故事的情节发展也能出乎意料，充满反转，让我难以预测下一步的走向。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的兴趣主要源于它书名中“系统”这个词。我一直在研究各种复杂系统的构建与优化，尤其是在信息处理和决策支持方面。我猜测这本书可能是在讨论一个大型的、多组件的红外探测网络，涉及到传感器网络的设计、数据传输协议、分布式算法、以及如何将来自不同传感器的数据进行有效的融合和分析，从而形成一个高效、鲁棒的搜索与跟踪系统。我期望书中能够深入探讨系统架构的选择，例如是集中式处理还是分布式处理，如何应对传感器失效或数据异常的情况，以及在资源受限的环境下如何优化系统的性能。我也对书中可能涉及的机器学习或人工智能在目标识别和分类中的应用感兴趣，比如如何训练模型来区分不同的红外信号，或者预测目标的运动轨迹。我希望它能提供一些关于系统验证和测试的实践经验，以及在实际部署过程中可能遇到的挑战和解决方案。这类书籍对于我理解和设计复杂工程系统有着重要的理论指导意义。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我看到《红外搜索系统》这个书名，脑海里立刻浮现的是一部纪录片或者科普读物，它可能在讲述红外技术如何从最初的萌芽发展到如今广泛应用的历程，重点介绍那些关键的科学发现和技术突破。我期待它能以一种通俗易懂的方式，为读者科普红外线是什么，它是如何被探测到的，以及在不同领域的应用。比如，在天文学中，红外望远镜如何帮助我们观测宇宙深处？在医学领域，红外热成像技术如何用于疾病诊断？在工业生产中，又如何利用它来监控设备运行状态？我希望书中能够穿插一些科学家的故事，介绍他们是如何在探索红外世界的过程中，克服重重困难，最终取得成就的。我喜欢那些能够将科学原理与生动事例结合的书籍，它们不仅能拓展我的知识面，还能激发我对科学的好奇心，让我感受到科学的魅力。这种书能够让我对这项技术有一个全面的、宏观的认识，而不是仅仅停留在某个具体的技术细节上。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《红外搜索系统》，是因为最近对一些关于隐形技术和反隐形技术的研究产生了浓厚兴趣。书名中的“红外搜索”让我联想到在看不见的战场上，如何通过捕捉微弱的红外信号来发现隐藏的目标。我设想书中可能会详细阐述红外隐形技术的发展历程，包括材料科学、表面涂层、以及热管理等方面的研究进展，以及与之相对应的红外搜索技术，例如高灵敏度的红外探测器、先进的信号处理算法，以及如何有效地区分目标发出的红外辐射与环境背景辐射。我尤其期待书中能够探讨一些前沿的对抗性研究，比如如何通过主动干扰或伪装来欺骗红外搜索系统，以及如何开发更强的反制措施。同时，我也对书中可能涉及的低可探测性设计理念感兴趣，这些理念不仅适用于军事领域，也可以借鉴到民用产品的设计中，以提高其在复杂环境下的鲁棒性。希望这本书能够提供一些关于技术攻防的深刻见解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名我只看到“红外搜索系统”，从字面意思理解，我以为会是一本关于某种先进探测技术或者军事装备的书。我对此类题材一直很感兴趣，特别是那些能深入剖析原理、技术细节，并结合实际应用案例的著作。想象中，它应该会详细介绍红外探测器的种类、工作原理，如何过滤背景噪声，以及在各种复杂环境下（如雨、雪、雾、烟尘）实现目标搜索的算法和技术挑战。或许还会涉及数据融合、目标识别、跟踪等高级主题，甚至可能会有一些关于系统集成、硬件设计、软件开发方面的讨论。我对那些能够解释“为什么”和“如何做”的书籍尤其着迷，希望这本书能提供一些深度分析，不仅仅是泛泛而谈，而是能让读者在技术层面有所收获，了解红外搜索系统的核心竞争力所在，以及它在国防、安防、工业检测等领域的潜在应用价值。我很期待书中能够出现一些引人入胜的案例研究，展示这些技术是如何被实际应用的，比如在夜间搜救行动、边境巡逻、或者工业故障诊断中的具体表现，这样可以极大地增强读者的理解和兴趣。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

内容不错，入门的学习还是不错。

评分☆☆☆☆☆

买的第二本，同事觉得不错，替买了一本。

评分☆☆☆☆☆

很适合我的一本书，非常有用

评分☆☆☆☆☆

领券买的，很便宜，书的质量也很好。

评分☆☆☆☆☆

很实用的一本基础参考资料

评分☆☆☆☆☆

很权威的书，赞。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

专业性很强的书哦，值得仔细研究

评分☆☆☆☆☆

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