一种红外热像仪扫描方法研究

对一种单元探测器热像仪的扫描方法进行了研究,单元热像仪的成像需要进行行扫描和帧扫描才能完成一幅图像。为了提高热像仪的灵敏度,探测器采用了液氮制冷的中波红外探测器件。文中介绍了热像仪的扫描原理和扫描方法,重点解决了帧扫描方法所用的凸轮机构及其驱动方式以及行扫描和帧扫描的同步问题。此方法在某型红外热像仪研制中成功得到了运用,扫描平稳,其温度分辨率达到了0.01°。其扫描方法可以应用到其它热像仪的设计。     

Improved design for the scanning thermal imager based on 576 × 6 long-wavelength infrared detector

通过对长波576×6扫描型热像仪的扫描器组件摆扫频率、探测器配置、AD采样速率、信号处理速度以及图像数据的隔行和插值处理等的改进,提高热像仪的帧频至25 Hz,使之转为标准热像仪,以满足一般红外跟踪观察系统的要求.     

基于长波576×6扫描型热像仪的改进设计

通过对长波576×6扫描型热像仪的扫描器组件摆扫频率、探测器配置、AD采样速率、信号处理速度以及图像数据的隔行和插值处理等的改进,提高热像仪的帧频至25 Hz,使之转为标准热像仪,以满足一般红外跟踪观察系统的要求。     

288×4热像仪扫描速度与系统积分时间的匹配研究

通过对特定视场条件下扫描型288 × 4红外热成像系统的扫描成像过程的分析,提出了以水平方向图像分辨率为基础的动态瞬时视场概念,并以此为出发点,建立了扫描成像过程中扫描电机正程速率与探测器积分时间的数学关系式,提出了在保证电机的扫描线性度和扫描效率条件下,实现288x4热像仪行扫描速度与探测器积分时间的调整和配合的指导性意见.     

开窗高帧频下红外面阵数字TDI实现方式研究

开窗功能是当前面阵红外探测器的一个重要功能,该功能的一个重要特点就是可以大幅度提高探测帧频。本文从理论上论述了高帧频对面阵数字TDI探测系统的影响,研究了高帧频数字TDI实现方式:(1)高帧频可以增加探测器系统扫描速度的上限;(2)在高帧频TDI的工作状态下更容易实现速度的匹配;(3)在扫描列数设定较高的情况下,高帧频数字TDI可以根据所开窗口像元的实际响应情况来选择TDI的起始列和级数,以选择质量较高的TDI图像。用国产中波红外探测器搭建了红外成像平台,进行了高帧频数字TDI成像实验,验证了高帧频数字TDI实现方式的可行性。     

多扫描周期摆镜伺服系统设计与实现

扫描摆镜伺服系统是扫描型热像仪的核心部件之一,扫描摆镜摆动周期需适应热像仪视频制式的要求。为了支持扫描型热像不同速率视频输出的需求,基于双向扫描摆动方式,设计并实现了多扫描周期摆镜伺服系统。给出了基于FPGA、MCU构架的硬件方案、目标轨迹特性及控制算法的设计方法。实验测试结果表明本扫描摆镜伺服系统具有跟踪精度高、频率切换时间短和运行稳定等特点,具有很强的工程实践性。     

288×4热像仪扫描速度与系统积分时间的匹配研究

通过对特定视场条件下扫描型288×4红外热成像系统的扫描成像过程的分析,提出了以水平方向图像分辨率为基础的动态瞬时视场概念,并以此为出发点,建立了扫描成像过程中扫描电机正程速率与探测器积分时间的数学关系式,提出了在保证电机的扫描线性度和扫描效率条件下,实现288x4热像仪行扫描速度与探测器积分时间的调整和配合的指导性意见。     

环孔工艺的碲镉汞长波红外576×6焦平面探测器组件

碲镉汞长波红外576×6焦平面探测器组件是高性能热像仪的核心组件.本文中作者完成了碲镉汞长波红外576×6焦平面探测器组件的设计,利用环孔技术制备出576×6焦平面探测器芯片,经过杜瓦封装、配斯特林制冷机后成为实用的探测器组件.性能参数测试表明:典型的探测率达到1.79×1011cm Hz1/2/W,非均匀性达到14.6%,盲元率达到6.0%,并完成探测器组件的实验室演示成像.     

红外焦平面微扫描空间分辨性能分析与估算

受器件水平的限制,国内红外焦平面热像仪的空间分辨能力较国外先进产品尚有不小的差距.依据John Johnson准则,结合红外焦平面热像仪的调制传递函数(MTF)与最小可分辨温差(MRTD)的分析,发现当前国内应用最广的320×240像元红外焦平面热像仪的空间分辨能力与32元CMT热像仪存在一定的差距,其原因是红外焦平面热成像系统的空间分辨能力由MTF与MRTD联合决定,而非取决于焦平面探测单元尺寸决定的几何极限;分析了采用插值等电子变倍的方法实现像素的倍增,以提高红外焦平面热成像系统空间分辨性能的可行性;并对辐条状图案进行了仿真实验,结果表明:虚拟微扫描及微扫描技术能有效提高红外焦平面热像仪的空间分辨能力.     

二维扫描系统获得快速均匀扫描点阵的一种方法

介绍了一种光束快速扫描方法,利用通用扫描公司生产的检流计式扫描振镜,构成二维扫描系统,获得了像素为32×32准均匀扫描点阵,扫描帧频可达10帧/s.