激光辐照TDI-CCD相机饱和串扰效应及侧斑建模仿真分析

根据推扫式线阵TDI-CCD成像系统的信号存储、传输与转换原理,分析了其在激光作用下产生不同饱和串扰现象的机理,建立了激光辐照TDI-CCD红外相机饱和串扰效应模型;考虑了视场外激光干扰过程中出现的侧斑现象,同时借助光学追迹模型,实现了连续激光干扰星载红外相机的成像仿真过程;通过图像质量评估因子定量分析了不同入射条件下激光辐射对相机输出图像质量的影响。结果表明:入射角不同,激光成像结果不同.选用1.064μm视场外激光在一定入射条件下,当改变激光入射角从2.86°到2.89°时,激光将出现侧斑;当激光功率密度提高1~4倍,光斑干扰面积百分比将不同程度的扩大.

改进的红外CCD自动调光算法的研究

讨论了目前的CCD相机成像时调光算法的原理,详细地分析了它们存在的共同局限性,针对目前的红外CCD相机在采集高温物体图像时易出现过亮或过暗的缺陷,提出一种基于图像灰度均值和基于“中间灰度”的标准相结合的改进的自动调光算法。这种算法建立在温度、图像灰度值和积分时间的相互作用关系上,可自动获得高温物体曝光时需要的积分时间,为红外CCD相机获取高温物体清晰图像提供了一种可行途径。实验部分选择两个典型钢水温度值分别为1523.2℃和1573.2℃作为自动调光算法的理论验证,并且通过比较原始图像和最佳图像的均方误差和峰值信噪比。实验结果表明,该自动调光算法可以获得稳定清晰的高温钢水图像,图像的峰值信噪比提高了10d B。

利用红外转换屏研制短波红外探测器

采用重力沉积技术制备了Ca S:Eu2+,Sm3+红外上转换荧光屏,确定了最佳制屏工艺参数,研究了红外转换荧光屏的性能。设计和制作了耦合短波红外CCD相机,对相机的成像性能进行了试验,结果表明研制的短波红外CCD相机能够实现对1 064 nm、1 550 nm等短波红外激光的探测和成像。采用红外转换荧光屏制作红外CCD相机为短波红外探测器的研制提供了简便、有效的途径。