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红外焦平面读出电路点源成像测试分析

马静(中国电子科技集团公司第十一研究所,北京100015)1引言红外焦平面阵列在工业、军事、医疗以及科学研究领域有着广泛的应用,比如夜视、红外探测和追踪。在整个红外成像系统中,读出电路起到将红外探测器的光电流信号转化成后续成像系统可以处理的电压信号。读出电路的性能直接影响到探测器最终成像的效果。而根据探测器成像效果,反向测试分析读出电路设计中可能存在的问题也是非常有效的办法。本文以一款出现成像问题的红外探测器成像测试的结果为例,介绍了读出电路采用点源成像的测试分析方法。2红外成像系统的成像原理红外热成像技术是一种被动红外夜视技术,其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(—273℃)的物体,每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。利用这一特性,通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置就可以一一对应地模拟出...  (本文共4页) 阅读全文>>

《航空兵器》2017年03期
航空兵器

320×256阵列红外焦平面读出电路的设计

3.中国空空导弹研究院红外探测器技术航空科技重点实验室,河南洛阳471009;4.射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室,南京210023)0引言近年来,红外探测技术得到迅猛发展。在军事应用上,红外成像制导是利用红外探测器探测目标的红外辐射,以捕获目标红外图像的制导技术,其图像质量与电视相近,但可在电视制导系统难以工作的夜间和低能见度下作战。红外成像制导技术已成为制导技术的一个主要发展方向。在民用领域里,如医疗卫生、消防安全、资源探测、工业监控、天气预报等公共生活领域[1-6],红外探测技术也扮演着极其重要的角色。红外读出电路是红外焦平面阵列的关键技术之一,红外焦平面技术的每一次提升都催动着红外读出电路技术的发展,红外读出电路性能的优劣直接影响红外成像系统的成像质量。1电路结构读出电路的组成结构按信号通路一般可分为像素单元级、列处理级、输出驱动器以及数字控制电路,其结构如图1所示。图1读出电路组成结构图Fig.1 Struc...  (本文共4页) 阅读全文>>

《激光与红外》2017年10期
激光与红外

数字化红外焦平面噪声分析研究

1引言近年来,红外焦平面组件日渐成熟,数字化进程也是日新月异。当前较为传统的数字处理方式是利用片外ADC将输出的模拟图像信号根据特有频率进行数据转换输出数字信号,但片外ADC会带来信号完整性、易受干扰和组件体积较大等问题;相比较而言,集成在读出电路芯片内部的ADC优点十分明显,简化整个红外探测组件的系统设计,降低板级电路带来的噪声和干扰,减轻组件的重量和缩小系统体积。红外数字化组件的发展也相应引出了关于红外焦平面读出电路数字化设计的测试评价方法和测试系统的研究,本文基于自行设计的、集成有片内ADC的TDI(时间延迟积分技术)线列红外焦平面数字化读出电路,设计一款带有驱动IRFPA器件和数字化数据采集功能的红外焦平面测试系统,利用该系统进行噪声分析研究。2测试系统介绍2.1系统组成本文的数字化红外焦平面测试系统与以往的红外焦平面测试系统不同之处在于:本系统不需要外接ADC进行模数转换,直接采集数字图像信号,减少了模数转换和模拟信号...  (本文共5页) 阅读全文>>

《红外技术》2017年03期
红外技术

改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正方法

随着红外焦平面技术的发展,像元规模越来越大,受限于探测器制造工艺水平的限制,像元之间存在着0引言较大的响应非均匀性。另外,探测器模拟信号往往需要通过多通道读出,通道之间的差异进一步增加了红外图像的非均匀性。目前,非均匀性校正方法主要分为两大类:基于定标和基于场景的校正方法[1-2]。基于定标的方法是利用标准的黑体辐射源对探测器像元的响应特性进行标定,进而得到相应的校正参数,该类方法主要有一点法、两点法和多点法及相应的改进型法,该类校正方法的优点主要是计算简便,便于工程应用,缺点是受像元的响应率漂移影响较大。基于场景的算法不需要黑体的参与,主要是依据滤波和统计学的原理进行非均匀校正。通过对红外焦平面像元响应曲线的长期测试和研究发现,积分时间一致的情况下,像元之间响应非均匀性主要体现在像元输出随接收辐射能量的响应曲线的差异性上。对于定标类算法,像元响应的线性度对线性校正效果产生较大的影响。两点法虽然计算简单,但是当像元响应非线性较大...  (本文共5页) 阅读全文>>

《兵器知识》2017年05期
兵器知识

挂载“金牛座”空地导弹的“攻击鹰”

“金牛座”导弹由德国金牛座公司研制,也被称为KEPD350,装一台小型涡喷发动机,推力约6.67千牛,导弹巡航速度为M0.8~0.9,油箱被安置在战斗部周围。其中段制导方式比较独特,采用了三种模式,为GPS/INS和地形导航系统。其地形导航采用高精度的无线电高度表,可将导弹的飞行高度最低保持在30米,增强了突防能力;同时利用红外焦平面成像导引头在任务规划系统所设定的导航点扫描地面图像,并与预先存储的地形信息...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技信息(学术研究)》2007年31期
科技信息(学术研究)

基于FPGA的非致冷红外焦平面图像采集系统的设计与实现

~~基于FPGA的非致冷红外焦平面图像采集系统的设计与实现$华中科技大学@曾喻江本文介绍了一种红外焦平面数据采集系统的设计与实现,该系统用于对非致冷红外焦平面阵列的输出信号进行采集。系统使用FPGA作为核心CPU,控制各个模块,完成信号AD采集,FIFO缓存,异步串口通信等功能。该系统稳定可靠,通用性强,已在多个红外焦平面采集系统中得到应用。非致冷红外焦平面;;数据采集;;FPGA...  (本文共2页) 阅读全文>>