320×256短波红外焦平面温控系统设计与应用

针对碲镉汞红外焦平面需要在恒定低温条件下工作的要求,设计并实现了基于热电制冷技术的红外焦平面温控系统。该温控系统具有体积小、响应速度快、可控性好及温控精度高等特点,满足设计要求。实验结果表明,该温控系统可使短波红外焦平面在195K时长期稳定工作,温控精度优于0．1℃,焦平面暗电流及噪声水平均有明显改善。     

基于ACTELFPGA短波红外成像系统设计与研究

针对短波红外探测在各个领域的重要作用,采用Sofradir 320×256短波红外探测器,基于ACTEL公司的FPGA芯片APA600,设计并实现了短波红外成像系统,并对几个关键性设计进行了分析。该系统具有低功耗、小体积、高速率、可控性好等特点。实验结果表明该系统能够满足设计要求。     

基于增量式光电编码器的电机转速稳定度检测

在光机扫描型红外遥感仪器中,扫描电机的转速稳定度对整个系统的性能至关重要。本文提出了一种基于增量式光电编码器的电机转速稳定度检测解决方案,同时采集扫描电机的转速瞬时稳定度数据和周期稳定度数据,并给出实际测试结果。     

基于多项式拟合的红外焦平面非均匀性校正

针对IRFPA非线性物理系统的特征,提出一种基于多项式拟合的非均匀性校正算法, 并给出了硬件实现电路。该算法是在最小二乘意义上的多项式曲线拟合,实验结果表明,其校正效果明显优于分段线性校正算法。     

红外探测系统的非均匀性校正算法研究

多元红外探测器件对于相同入射辐照度的响应不一致,表现为输出图像的非均匀性。本文建立了多元探测器的非均匀性模型,总结了用于消除红外探测系统非均匀性的多种算法,介绍了它们的原理,并分析了它们的优缺点。     

利用温度和植被指数进行地物分类和土壤水分反演

首先利用地物表面温度和植被指数，成功地对北京精准农业示范区内生长旺盛小麦、稀疏小麦、池塘水体、水草、淤泥和裸露土壤等6种地物进行了分类，其次，利用地物表现温度（LST）和归一化植被指数（NDVI）作为坐标系，建立LST－NDVI三角形分布的散点图，分析了散点图的地物特征分布及其物理意义，与植被的红外和近红外两个特征波段构造的散射图相比，同类样本的离散度更小，不同类别样本之间的距离更大。最后，提出了植被指数－－表面温度的土壤水分反演模型，结合地面采样数据成功地反演了实验区内作物地块的土壤水分。     

采用压电陶瓷驱动器的高频像移补偿系统

针对成像光谱仪提出了基于压电陶瓷(PZT)驱动器的高频像移补偿技术以提高其成像质量.结合成像系统,分析了像移补偿系统需求,给出了该系统的控制策略和设计方案.针对PZT驱动器大容性负载给出了驱动器的设计方法,能够实现系统所需的高频大信号电压驱动;采用基于AD698集成芯片的信号调理电路和线性差分变压式传感器(LVDT)获...     

基于两相流体的超大面源黑体控温技术

面源黑体作为红外源标在红外测温、红外成像、红外相机标定等领域广泛应用,红外源标红外辐射性能主要取决于面源黑体温度场的控制。为了适应星载和机载红外探测器大孔径、大视场角的发展需求,文中对超大尺寸面源黑体温度控制技术进行了研究。外场条件下,面源黑体会随着尺寸的增大而增加温度控制的难度,控温系统采用两相流体回路技术实现了外场3 m×3 m面源黑体不同目标温度下高温度均匀性、稳定性温度控制,试验结果表明,黑体表面温度均匀性控制优于±0.60 ℃,稳定性控制优于0.14 ℃/15 min。     

基于CMOS图像传感器的微光成像系统信噪比研究

信噪比是微光成像系统的关键参数,决定了成像系统的性能与成像质量。给出了互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS）图像传感器微光成像系统的信噪比模型,仿真计算了系统的信噪比与信号、噪声的关系。搭建了信噪比测试环境,完成了系统信噪比测试实验。实验结果表明,理论值与实测值一致。最后,根据信噪比分析结果对给定系统进行了参数优化。计算结果显示,优化后的系统在1 mLux照度下,信噪比能达到4.5。信噪比的研究为基于CMOS微光成像系统的总体设计与优化提供了理论依据。     

短波红外超光谱成像仪前置物镜的设计

设计了一个短波红外透射式物镜用于超光谱成像仪.用色散公式计算了短波红外常用材料的阿贝数和部分色散数,并按照二级光谱的定义,计算了一些可用于双胶合的材料对.物镜采用Petzval结构,改进了可见光常用的PW设计方法,用于短波红外物镜设计的材料选择和初始结构计算.Petzval结构的物镜不能消除物镜的场曲,在焦面前加入一片平场透镜,用于扩展该物镜的有效视场.最后利用Zemax对系统的高级像差进行校正,获得像质良好的短波红外超光谱成像仪前置物镜.