第33卷，第11期 2013年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33 ,No. 11 -pp3066-3070
November ; 2013
人体目标光谱特性对微光像增强器视距的影响
张俊举1，杨文彬1，许辉1，2，刘磊1，陶媛媛
1.南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094 2.总装驻扬州地区军事代表室，江苏扬州225009
摘要为研究不同人体目标的反射光谱特性对微光像增强器视距的影响，以夜天空辐射光谱特性和常见衣服的光谱反射系数为基础，建立了人体目标的反射光谱分布方程，分析了人体目标穿着不同材质和颜色衣服时的反射光谱特性，并从微光像增强器视距实际探测方程出发，讨论广微光像增强器对不司人体自标的探测能力。发现不同人体目标的反射光谱特性对微光像增强器视距的影响主要体现在平均反射率β和目标背景初始对比度C。方面，棉质衣服的反射系数和光谱反射强度比涤纶衣服高，微光像增强器对穿者棉质衣服的人体目标的探测能力更强。微光像增强器对穿着同样颜色棉质衣服的人体目标的视距比穿着涤纶衣服远，对穿着浅色衣服的人体目标的视距比穿着深色衣服远，在满月情况下像增强器对衣服的材质更墩感，
关键词微光像增强器：视距：光谱特性：人体目标：反射系数
中图分类号：0433.4，TN223文献标识码：A
引言
视距是反映微光像增强器探测性能的一个重要参数。微光像增强器视距探测性能的研究，首先是从微光视觉理论和理想成像系统开始的。然而影响像增强器视距的因素涉及到目标背景特性、大气传输特性、天空光度、光学系统、像增强器性能，以及人眼视觉特性等，使得人们在研究时不得不把条件一再简化和理想化，于是实际的微光成像系统首先被简化为理想成像系统来研究。Rose首先导出理想成像系统的探测方程，他和Devries是微光成像系统研究的先驱，他们的研究奠定了微光视觉和理想成像系统的理论基础，Colt-man等在此基础上又作了进一步的发展。为了克服理想成像系统探测方程的局限性和不足，Richards和国内的支克聪等对理想成像系统的探测方程又作了进一步修正和改进，以使其尽量与实际相一致，从而导出了许多不同形式实际成像系统的探测方程“。这些探测方程考患了很多因素的影响，包括观察水平、对比度、目标尺寸大小、大气透过率、反射率、光谱匹配、亮度增益等。
目前研究微光像增强器对人体目标的视距时，是将人体
自标的反射系数视为一个常数，然而衣服覆盖人体自标的大部分表面积，不同颜色和不同材质的衣服具有不同的反射特性。因此，研究微光像增强器对人体目标的视距需要考患衣
收稿日期：2013-05-07，修订日期：2013-07-30
基金项目：国家自然科学基金项目(61101195)资助
DOI : 10, 3964/j. issn. 1000-0593 (2013 )11-3066-05
服的影响。采用最常见的平纹棉织物和涤纶织物作为研究对象，选取不同颜色作为比较，通过对不同颜色的棉织物和涤纶织物反射特性的研究，建立广人体自标的反射光谱分布方程，分析了穿着不同衣服的人体目标的反射光谱特性。从实际视距探测方程入手，讨论了微光像增强器对不同人体目标的探测能力，并通过实验定量分析了不同人体目标的反射光谱特性对微光像增强器视距的影响。研究结果对微光像增强器的优化以及研究微光像增强器的视距有一定的指导意义。
1人体自标在夜天空下的反射光谱特性 1.1夜天空辐射光谱特性
夜天空的辐射是由各种自然辐射源的辐射综合形成的，月光、星光、大气辉光、以及太阳光、月光和星光的散射光是造成夜间天空自然光的主要来源。这些夜间自然光统称为俊天光，除可见光外，还包含有近红外辐射。这一光谱区域是微光成像技术所关心和利用的区域"」。
图1表示不同波长的满月光和晴朗星光的辐射光谱分布曲线，从图中可以看出，夜天空的辐射光谱特性在满月光和晴朗星光时有很大的差别。晴朗星光的强度大约只有满月光强度的百分之一。晴朗星光的光谱分布曲线在0.3～1m之间快速递增，而满月光在0.525um处达到峰值，其峰值波长在可见光范围内。
作者简介：张俊举，1979年生，南京理工大学电子工程与光电技术学院副教授
e-mail : zj_w1231@ 163. com