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內容簡介

　　本書係統介紹瞭光電成像係統全壽命周期研製主要環節:建模、仿真、測試與評估的基礎理論和技術,涉及光電成像係統基本類型和新原理、全鏈路光電成像物理效應模型、三維光學場景高真實感仿真、全鏈路光電成像仿真及應用、係統性能評估理論與遙感圖像質量評價方法、復雜背景圖像雜波量化理論與方法、係統靜態性能指標體係及測試方法、半實物仿真測試等核心內容。
　　本書可作為光學工程、電子科學與技術、遙感科學、電子信息工程、精密儀器等相關專業高年級本科生和研究生的教材,也可作為從事光電係統工程、光電裝備、光學遙感、偵察測繪、光電信息處理、仿真試驗鑒定與評估工作的科技工作者的參考書。

前言/序言

　　近二十年來,作為信息感知科學與技術的重要分支,光電成像技術獲得快速發展,並在空間光學遙感、軍事偵察、監視預警、成像製導、交通監控、醫學影像、天文觀測、水下勘探、機器人視覺、工業診斷與檢測等軍事和民用領域獲得廣泛應用。光電成像技術促成瞭人類視覺探測領域的時、空、譜多維度的延伸和擴展,已成為光電子技術發展水平的重要標誌。��
　　光電成像係統是光、機、電、算、控、熱、力、磁等多種學科技術集成的産物。光電成像係統多學科技術協同優化設計、復雜環境中工作性能的測試與評估,始終是光電成像係統發展曆程中所要麵臨的關鍵技術問題。而要解決該關鍵技術問題,需要對全鏈路光電成像係統各組成模塊環節進行深入分析,建立多物理場耦閤作用成像信號退化理論模型,構建全鏈路多維度信息傳遞鏈路成像仿真平颱或性能模型,形成光電成像係統高置信度一體化成像仿真平颱,實現復雜環境、光電成像係統各專業模塊設計參量與係統綜閤性能指標的有機統一。��
　　依據國際光電成像係統的最新發展趨勢,以及光電成像係統全壽命周期的數字化設計革新理念,光電成像係統建模、仿真、測試與評估理論及應用正嚮著廣度和深度方嚮發展。本書是作者在整理、精選和融閤課題組近15年來承擔多項國傢自然科學基金和多項國防科研項目研究成果,以及所承擔研究生課程“光電成像係統:建模、仿真、測試與評估”教學講義的基礎上,吸收和引入國際光電成像領域前沿的建模理論、仿真方法、測試新思路、評估應用(如GPU物理效應渲染、背景雜波量化、NVThermIP性能評估模型、TOD性能評估模型、國傢圖像質量解譯尺度NIIRS、全鏈路總體優化設計理念、動態性能評估等)而寫成的。
　　本書綜閤集成瞭軍用光電成像係統全壽命周期研製的主要環節:總體論證、係統方案設計、係統研製、試驗鑒定與評估所涉及的基礎理論、關鍵技術及實例應用等內容。具體來講,針對國際主流光電成像係統裝備和新體製光電成像係統,立足於全鏈路光電成像建模、仿真和總體優化設計思想,將目標—背景—環境乾擾—輻射傳輸—成像傳感器—圖像處理—載體平颱—通信傳輸—地麵處理作為完整成像鏈路進行係統理論闡述,主要包括光電成像係統全鏈路成像質量退化機理、物理效應基本建模理論、工程經驗模型構建、全鏈路光電成像仿真方法及應用、光電圖像質量度量、靜態/動態性能指標體係及測試方法、性能評估理論等核心內容。本書相關理論與技術可服務於目標及其環境光學特性理論與實測數據的集成應用、光電成像武器裝備的模型驅動協同設計、圖像算法效能檢測、復雜環境光電成像武器裝備作戰能力考核評估等任務目標,可提升我國光電成像裝備全壽命周期研製的數字化水平。
　　全書共九章:第一章介紹瞭光電成像係統建模、仿真、測試與評估的背景需求、基本概念、圖像質量與性能影響因素、發展趨勢等;第二章介紹瞭傳統和新體製光電成像係統成像轉換機理及其組成,給齣瞭光電成像係統各模塊的基本參數;第三章闡述瞭光電成像轉換過程的多維信息鏈路物理效應建模與仿真方法及準確度驗證;第四章闡述瞭新體製光電成像係統建模理論與仿真方法;第五章主要闡述瞭全鏈路光電成像係統數字建模與仿真思路、一體化成像仿真軟件開發以及課題組所研發的全鏈路光電成像仿真軟件的應用實例;第六章係統地闡述瞭光電成像係統性能模型的發展曆程,重點講述基於周期靶標的光電成像係統性能評估模型和圖像質量解譯尺度;第七章係統地介紹瞭光電成像係統TOD性能評估方法;第八章介紹瞭光電圖像復雜背景雜波量化度量方法,以及在光電成像係統性能評估中的應用;第九章介紹瞭光電成像係統性能測試原理和測試裝置,論述瞭實驗室靜態性能測試方法與外場動態性能評估方法。
　　本書的第一、二、三、四、六、九章由王曉蕊獨立撰寫,第五章由王曉蕊、黃曦閤作撰寫,第七章由王曉蕊、劉鑫閤作撰寫，第八章由王曉蕊、楊翠、劉鑫閤作撰寫。全書由王曉蕊統閤定稿。
　　在本書撰寫過程中,得到西安電子科技大學齣版社和西安電子科技大學物理與光電工程學院教師、同學的支持及幫助,在此一並錶示感謝。另外,對於本書作者傢人的理解與支持也錶示衷心的謝意。
　　由於編著者水平有限,且書中部分內容涉及光電成像係統建模、仿真、測試與評估的新領域和新方嚮,難免有不足之處,熱誠希望讀者和同行專傢批評指正。
　　王曉蕊
　　2017年3月


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