红外焦平面器件二点多段非均匀性校正算法研究

分析了红外焦平面探测器的非均匀性机理和各种非均匀性校正算法 ,提出两点多段非均匀性校正算法 ,该算法避免了二点校正算法的低精度和多点校正算法的大运算量 .在红外多谱段相机上的应用结果表明二点多段非均匀性校正算法具有运算量小、精度高、实用性强的优点 .

非致冷红外焦平面阵列的辐射定标模型

为了将非致冷红外焦平面阵列应用于不同环境的辐射定量测量,设计了一种基于标准辐射源的定标试验方法,并在理论分析的基础上,根据定标试验数据,提出了一种考虑探测器工作温度效应的非致冷红外焦平面阵列辐射定标模型。试验数据分析表明,非致冷红外焦平面阵列响应动态范围大、线性度好,探测器工作温度效应可作线性化处理,辐射定标模型反演标准偏差为0.72 w/(m2.sr)。

基于低次插值的红外焦平面器件非均匀性多点校正算法

提出了分段线性插值和三次样条插值两种基于低次插值的红外焦平面阵列非均匀性多点校正算法 ,该算法能有效地克服工程上常用的一点和二点校正算法的不足 ,具有校正精度高、动态范围大、在线计算量小、易于实时实现等优点 ,并且能有效克服

一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应校正算法

提出了一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应多点校正算法 ,该算法利用自适应滤波技术获取探测器在某一定标辐照度下稳定工作时的权值 ,并利用该权值去除探测器实时输出图像的温度漂移 ,最后对去除温度漂移的图像进行三次样条插值多点校正 ,具有校正精度高。

利用FPGA实现红外焦平面器件的非均匀性校正

与红外单元器件系统相比 ,焦平面面阵探测器的一个最大的缺点是其固有的非均匀性 ,尽管现在面阵探测器的非均匀性有了很大改进 ,但是非均匀性仍然限制凝视红外系统的探测性能。实用化、实时的非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术 ,尽管现在已经有很多种基于场景的非均匀性校正方法 ,但是两点校正算法仍然是基础的校正方法 ,有不可替代的价值。两点校正算法的流程简单固定 ,非常适合用FPGA实现。文章介绍了利用FPGA硬件实现焦平面探测器非均匀性的两点校正算法 ,实验达到了预期效果 ,同时也显示了该算法的一些不足之处。

一种考虑红外焦平面器件非线性响应的非均匀性校正方法

针对红外焦平面阵列探测元响应具有非线性特征 ,提出了一种易于硬件电路实现的、考虑探测元响应非线性的非均匀性校正方法 .通过理论分析和仿真实验 ,结果表明该方法校正参数少 。

红外焦平面器件非均匀性校正数字实现

红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在阐述非均匀性校正算法原理的基础上,着重论述了一种基于TMS320C55XDSP的非均匀性校正算法的实时实现技术,给出了实测结果,验证了该技术的有效性和工程实用性。

一种高精度非致冷红外焦平面温度控制系统的设计

非致冷红外焦平面基准温度的稳定性和均匀性直接决定了其应用系统的性能。分析了基于PID算法的温度控制原理,在此理论基础上,设计了针对非致冷红外焦平面的高精度微型温度控制系统,该系统利用专用控制芯片ADN8830对TEC进行PID闭环自动控制,温度恒定范围在0～45℃时,实现了温度稳定度±0.01℃的性能指标。该系统还具有高精度、小型化、低噪声、快速稳定等优点,为提高红外焦平面系统温度稳定性、迅速达到稳定工作状态提供了有益的参考。

考虑红外焦平面器件非线性响应的一种非均匀性校正方法

针对红外焦平面阵列的非线性响应特性,提出了一种考虑非线性响应的“曲线—直线”校正方法,并给出了校正的计算公式.仿真实验结果说明此方法具有精度高,计算量小的优点,需要存储的参数少,易于硬件实现.

红外焦平面阵列器件非均匀性分析

红外焦平面阵列固有的非均匀性严重地制约着其成像系统的成像质量,必须对其进行补偿校正。在深入地研究了非均匀性的各种来源及其表现形式的基础上,论述了校正原理,并提出了一种普遍适用的测量方法。

非致冷红外焦平面阵列读出电路的设计和SPICE模拟

读出电路是非致冷红外焦平面阵列的核心部件之一,对电路进行SPICE模拟是验证电路的重要手段。针对近年来得到迅猛发展的微测辐射热计(VOx)非致冷红外焦平面阵列的特点,提出了相应CMOS读出电路的设计方案,并用PSpice9.2给出了4×4CMOS读出电路的实现和精确的模拟结果。模拟结果表明,该方案是适合微测辐射热计非致冷红外焦平面阵列读出电路一种较为理想的形式,同样也适合于大阵列(如160×120和320×240)的CMOS读出电路。

热释电薄膜单片式非致冷红外焦平面阵列的研究

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)技术,在Pt/Ti/SiO2/Si3N4/SiO2/Si基片上研制出具有优良热释电性能的BST,PLT和PZT铁电薄膜,它们是制备单片式非致冷红外焦平面阵列的优选探测材料。解决了制备热释电薄膜单片式非致冷红外焦平面阵列的关键技术,成功研制出8元、9元、10元线列和8×8元阵列,器件电压响应率(RV)达8.6×103V/W。

非致冷红外焦平面阵列驱动电路优化设计

提出了基于复杂可编程逻辑器件 (CPLD)及低压差 (LDO)线性稳压器实现 3 2 0× 2 40长波红外非致冷焦平面阵列 (UFPA)驱动电路优化设计的方法 .选用Altera公司的MAX70 0 0AE系列CPLD作为硬件设计平台 ,运用VHDL语言对驱动时序进行硬件描述 ;选用TI公司的LDO线性稳压器及 14bit视频A/D转换器THS14 0 8实现UFPA偏置电路及视频输出信号的模数转换电路的设计 .测量与仿真结果证明是可行的 .

非致冷红外焦平面成像系统辐射测温技术研究

为了消除由非致冷红外焦平面自身温度变化造成的辐射测温偏差,提出了一种基于G-t(黑体辐射灰度-探测器工作温度)标准曲线进行辐射测温的新方法。该方法从热辐射理论和热像仪测温原理出发,利用实验测得的G-t标准温度关系曲线,并结合灰体表面真实温度的计算公式,最终实现了非致冷红外焦平面成像系统的高精度辐射测温。实验结果表明,当探测器的工作温度在26℃～35℃、黑体温度在35℃(308K)～45℃(318K)时,绝对温度偏差低于1K,有效地消除了非致冷红外焦平面自身的温度变化对辐射测温精度的影响。

混合式非致冷焦平面器件芯片工艺研究

随着红外热成像应用技术的不断发展，国内外研究和开发低成本非致冷热像仪的兴趣越来越浓。而开发非致冷热像仪的关键技术在于开发其核心部件非致冷焦平面器件。本文对致冷型焦平面器件和非致冷型焦平面器件进行简单的比较，简要报导国内外非致冷焦平面器件的发展状况、规模、目前达到的水平及其应用，着重叙述混合式１２８×１２８非致冷焦平面器件芯片的研制工艺。

非制冷红外焦平面阵列器件的热时间常数测试方法

热时间常数是基于微测辐射热计的非制冷红外探测器的关键指标参数,它与探测器的最高有效帧频直接相关,因此准确测量热时间常数对于器件设计和应用都有举足轻重的意义。但目前无论是探测器热时间常数的标称值还是基于单元的热时间常数现有方法的测试值,都无法建立与探测器的频率响应特性的直接定量函数关系,以确定探测器工作的最小帧间时间间隔。直接基于阵列器件测量热时间常数的方法,借助低于1/2帧频的斩波调制,通过变频时域采集,快速傅里叶变换(FFT)等常规测试手段,提取有效的电压响应信号,拟合频响曲线,能快速有效地提取热时间常数。通过实测分析,该测量方法具有准确度高、抗干扰能力强、稳定性高、测试用时短的特点,且均采用通用的测试仪器,无需单独制作测试样品,具有较高的推广价值。

非制冷红外焦平面阵列器件驱动电路的研究

分析了电路噪声、电压波动和温度变化等对红外焦平面阵列探测器的工作状态和器件成像品质的影响,论述了设计驱动电路的必要性。在此基础上,设计了非制冷红外焦平面阵列器件的驱动电路,该电路由三个功能模块构成,分别是直流偏置电压电路、单芯片焦平面温度控制电路和基于现场可编程门阵列器件的时序逻辑驱动电路。实验表明,该驱动电路的控温精度优于0.05℃,直流偏压电源精度高,噪声低,时序驱动合理。

非致冷微测辐射热计红外焦平面阵列发展现状

综述了非致冷微测辐射热计红外焦平面阵列（ＵＭＢＩＲＦＰＡ）的发展现状。

基于RLS的红外焦平面器件非均匀性校正算法

针对红外焦平面器件(IRFPA)存在着严重的非均匀性和探测元响应特性随时间漂移的实际情况,开发了基于场景的递归最小二乘(RLS)非均匀性校正算法,通过逐帧估计每个探测器的增益和偏置,来补偿图像中的固定图案噪声。通过对参考信号的精确估计,达到最优的校正精度。在算法中,首先提出了一种条纹噪声估计方法来消除图像中的条纹噪声;然后利用周围探测单元的像素值,采用自适应加权平均滤波器的方法精确估计目标边缘处的参考信号;权系数是根据加性误差来选择的。这样,随着递归次数的增加,参考信号能够更接近真实的辐射信号。通过参考信号可以精确地估计探测器的增益和偏置。仿真实验以及对实际红外图像序列的实验结果表明,本文提出的校正算法收敛速度快、校正精度高,具有很好的外场工程适应性能。