红外焦平面阵列

介绍当今国外各位作者论述红外焦平面阵列的专著。主要注意力集中在基于Ｈｇ１－ｘＧｄｘＴｅ、ＩｎＳｂ光电二极管和肖特基（шоттки）二极管的３￣５μｍ谱段的二维阵列。对在５￣２５μｍ波段灵敏的带ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ内光电发射不均匀结构中的新红外阵列以及带ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ型量子阱的阵列作了研讨。     

红外焦平面阵列

介绍近些年来在红外焦平面阵列方面的研究情况。论述３￣５μｍ光谱区的、基于热电致冷的Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ光电二极管二维阵列和在３￣５μｍ和８￣１２μｍ谱段灵敏的ＨｇＣｄＴｅ二维阵列。对３￣２０μｍ光谱区带量子阱的ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ红外阵列以及ＳＰＲＩＴＥ光电接收器作了介绍。本述评是文献［１］作者论文的进一步发展。     

红外焦平面阵列的盲元自适应快速校正

为实现红外焦平面阵列(IRFPA)盲元的自适应快速校正,本文设计了一种基于三梯度阈值检测的快速盲元校正方法。先通过优化L0范式的约束方程消除图中的非均匀条纹,排除干扰,再对水平、竖直和对角3个方向进行梯度阈值检测,找到盲元位置点,并与中值滤波结果进行点对点匹配,剔除误检测点,最后通过局部中值滤波完成盲元校正。依据盲元的缓变特性,通过合理更新盲元模板实现了单帧和序列图像的快速盲元校正。实验结果表明:相比于传统方法,本文方法的信噪比(SNR)和峰值信噪比(PSNR)提高了10~14dB,结构相似度指标(SSIM)提高了0.01~0.02,对图像中的随机和连续盲元的校正效果都很好,同时运算速度得到了大大提升,在保证图像质量指标的情况下速度提升了3~10倍,可以在到实际红外系统中实现动态检测和实时处理。     

基于人工神经网络的红外焦平面阵列定标方法

用标准黑体定标数据分别采用基于神经网络和基于线性模型的定标方法对非制冷红外焦平面阵列上单个单元进行了定标,并对二者定标结果进行了分析和讨论。基于线性模型的定标方法采用最小二乘法拟合定标系数,数据处理简单,但精度较低。人工神经网络定标方法是在未知的情况下通过设计合适的网络就可以逼近输入与输出之间的映射关系,提高了定标精度。     

关于红外探测器与红外焦平面阵列探测器性能参数描述方法的商榷

对中国国标GB/T 13584与GB/T17444关于红外探测器和红外焦平面阵列探测器噪声和相关性能参量定义方法提出了异议和见解.在国标中关于噪声的定义没有说明背景辐亮度和信号辐照度水平,因此容易导致关于噪声和相关参量的模糊观念.当信号很强时,光子噪声占主导地位,信噪比(SNR)与信号水平不成正比,此时由信噪比导出噪声等效功率(NEP)和D*时应格外小心.当信号很弱时,可以忽略光子噪声,由信噪比导出NEP和D^*就变为很简单.     

热释电红外焦平面阵列驱动电路的设计

讲述了热释电红外焦平面阵列的工作原理以及驱动信号的重要作用,并举例说明了320×240热释电红外焦平面阵列驱动电路的要求.分析了利用VHDL语言对该阵列驱动信号编程的思路.设计完成后成功地对其进行了计算机模拟仿真.实验结果证明了用VHDL程序设计电路的有效性.     

3～5μm红外焦平面阵列的辐射定标

设计了一套红外焦平面阵列探测器的实验室辐射定标系统,以实现在对目标进行跟踪观测的同时得到目标的红外辐射特性.以高精度的面源黑体为标准辐射源,对在3～5 μm成像的中波红外相机进行了响应度标定.首先,建立定标数学模型,确定定标流程;然后,使用线性回归统计模型对响应度进行拟合和评估,并提出剔除局外点方法对拟合曲线进行优化;...     

基于SOPC的红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究

针对红外焦平面阵列（IRFPA）非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用Altera公司单片可编程系统（SOPC）对红外焦平面阵列进行多点实时校正。利用SOPC的NiosII处理器定制指令功能,实现软件算法的硬件化,能够有效加速红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度。实验结果表明利用SOPC实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正方法简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列实时非均匀性校正要求。     

基于数字图像处理及DSP的木质板材缺陷图像处理系统

探讨了木材缺陷计算机视觉识别技术研究的现状,提出了基于DSP的木材缺陷图像处理系统的硬件结构以及图像处理的算法:系统的介绍了由TMS320C80为数字信号处理器的图像采集系统,概述了TMS320C80MVP并行处理器的系统结构与主要特点,并给出上述系统的处理结果.     

基于DSP的尺寸检测系统信号采集与处理技术

根据热轧钢板自身发光特点,设计了基于线阵CCD和DSP的无光源钢板尺寸在线测量系统。利用DSP外部存储器接口（EMIF）与直接存储器访问（DMA）的特点,实现对CCD输出数据的并行高速采集。采集的数据进行滤波后二值化,得到反映钢板宽度的脉冲信号,求出该脉冲宽度就可以计算出钢板宽度。该系统实现了基于DSP的线阵CCD数据采集与处理,达到了对热轧钢板尺寸实时在线测量的目的。     

基于SOPC技术的视频图像处理系统研究

视频图像处理系统从最早期的以模拟系统为主逐步向数字化转变,而目前常用的用数字信号处理专用芯片(digital signal processor,DSP)做处理器的数字视频图像处理系统在高速信号实时处理中难以达到要求,系统可靠性低;相对而言,FPGA用于实时图像处理,在速度上具有很大的优势,其内部自身结构易于实现分布式的算法结构,使得各功能块可以同时工作,更有利于高速数字信号处理。FPGA(现场可编程门阵列)设计技术将尽可能大而完整的电路系统在单一SOPC(片上可编程系统)中实现,从而使得所设计的电路在规模、可靠性、开发成本、产品维护和硬件升级等多方面实现最优化。     

基于DSP的顶板破碎程度图像处理系统研究

针对近几年煤矿事故频繁发生的现象,以及解决煤矿回采工作面实现自动开采的要求,就煤矿开采中的具体问题,提出了以TMS320C6202 DSP为核心,结合无线传输系统通过对顶板破碎程度图像处理来控制采煤机动作的硬件设计,并且理论分析了顶板破碎图像处理的软件设计.同时,提出了图像处理的理论算法,Laplace二阶导数边缘检测算子很好的满足矿井下顶板破碎图像采集的环境,达到了通过顶板破碎程度的图像来控制采煤机及支架速度的目的,为地下操作的自动化奠定了基础.     

DSP+FPGA数据处理系统的研究与应用

针对铣削加工中心主轴刚度检测系统实时性的要求,重点阐述了DSP FPGA的数字硬件系统和流水线结构的CORDIC算法在FPGA中的实现,并通过仿真和实验对CORDIC算法的理论值和计算数值进行对比分析,结果表明,计算数值非常接近理论值.     

基于DSP的多通道信号处理平台的设计

设计了一种基于TMS320VC33的高速多通道信号处理平台。该系统采用DSP AN2131QC的双处理器结构,CPLD控制系统译码,利用USB1.1通信协议实现与PC机的高速互联通信,具有8路高速数据采集接口、扩展RAM和外部Flash存储器,可独立运行和自举加载程序。平台采用CCS2.0 USB1.1仿真器,实现实时仿真。     

定点DSP的数据采样处理系统

介绍一个实用的数据采样处理系统。系统采用了调整数据处理定点DSP芯片——TMS320F206，用两片ADS7805对电压、电流进行采样，采样后用定点DSP进行FIR滤波处理。用FIR滤波算法来消除信号在外界干扰情况下形成的尖峰信号以及解决信号的零漂问题，使得对电压、电流的有效值测量准确、稳定；把算法处理后的结果存到双口RAM的一口，再由上层系统在另一端口取走，这样形成一个完整的系统。在数据采集处理方面具有很高的参考价值。     

DSP+FPGA数据处理系统的研究与应用

针对铣削加工中心主轴刚度检测系统实时性的要求。重点阐述了DSP＋FPGA的数字硬件系统和流水线结构的CORDIC算法在FPGA中的实现。并通过仿真和实验对CORDIC算法的理论值和计算数值进行对比分析。结果表明。计算数值非常接近理论值。     

基于Camera Link标准的DSP＋FPGA高速实时数字图像处理系统设计

针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求,介绍了一种基于DSP（TMS320C6416）和FPGA（EP2C70）的高速实时数字图像处理系统,阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块。该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。     

基于DSP和CPLD的实时光谱信息处理系统的设计

在光谱识别系统中，如何及时处理干涉仪采集到的大量数据，是一个不易解决的难题。以TMS320C6713 DSP为核心处理器，用CPLD加以配合，提出了一种新的光谱信息处理系统的设计方案。从电源模块、存储器扩展模块，对系统硬件的构成和设计进行了描述，分析了系统设计时的主要环节。并提出了系统与干涉仪及上位机的通信方式。该系统完全可以完成实时光谱识别算法的运算，有较好的实用性。