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非制冷焦平面热像仪温度控制设计 被引量:20
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作者 樊松波 李庆辉 林虹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期499-502,共4页
在分析法国ULIS公司生产的320×240长波红外非制冷微测辐射热计焦平面阵列探测器UL01011技术参数的基础上,论述了微测辐射热计非制冷红外焦平面热像仪温度控制的必要性,指出了温度控制设计的实质。并讨论了单片机、线性模式单芯片... 在分析法国ULIS公司生产的320×240长波红外非制冷微测辐射热计焦平面阵列探测器UL01011技术参数的基础上,论述了微测辐射热计非制冷红外焦平面热像仪温度控制的必要性,指出了温度控制设计的实质。并讨论了单片机、线性模式单芯片热电制冷器控制器和开关模式单芯片热电制冷器控制器温控方案的优缺点。提出了使用AD公司生产的全新单芯片热电制冷器控制器ADN8830的温控设计方案,以该芯片为核心设计出适合320×240长波红外非制冷微测辐射热计焦平面阵列探测器UL01011的温度控制电路,该电路能够把焦平面阵列温度变化控制在30±0.01℃范围内,使探测器工作在最佳温度。该方案功耗低、效率高、体积小,是一种较好的温控设计方案。 展开更多
关键词 单芯片热电制冷器控制器 温控 微测辐射热计 非制冷焦平面热像仪
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热释电型非制冷焦平面热像仪调制斩波器的分析——斩波器与信号读出模式 被引量:3
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作者 何玉青 金伟其 +2 位作者 高雅允 刘广荣 王霞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期423-427,共5页
对阿基米德斩波器及其工作状态进行了模拟 ,分析了探测器像元的曝光时间、曝光顺序、信号读出及其对后续信号均匀性处理的影响 .结果表明 :探测器曝光的非均匀性与信号读出模式直接影响后续信号的均匀性处理 ,阿基米德螺旋线的参数、探... 对阿基米德斩波器及其工作状态进行了模拟 ,分析了探测器像元的曝光时间、曝光顺序、信号读出及其对后续信号均匀性处理的影响 .结果表明 :探测器曝光的非均匀性与信号读出模式直接影响后续信号的均匀性处理 ,阿基米德螺旋线的参数、探测器几何尺寸、斩波器与探测器的相对位置等均影响探测器的曝光顺序和电荷均匀性 .在热成像系统总体设计以及电子处理系统设计时 ,必须综合考虑斩波器各参数的影响 . 展开更多
关键词 热释电效应 非制冷焦平面探测器 斩波器 阿基米德螺旋线 像元曝光顺序 曝光时间
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基于InPb合金的非制冷焦平面探测器窗口低温焊接工艺研究 被引量:4
3
作者 袁俊 龚瑜 +6 位作者 冯江敏 杨璇 太云见 何雯瑾 朱琴 普朝光 黎秉哲 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期659-663,共5页
研究了采用纯度为99.9%的In70Pb30合金作为焊料片的低温焊接技术,分析了焊接时候的影响因素:焊料片的影响、升温速率、焊接温度、真空度,通过采用甲酸对焊料片预处理去除氧化层,在215℃、5×10^(-7) torr的真空环境下进行了焊接,焊... 研究了采用纯度为99.9%的In70Pb30合金作为焊料片的低温焊接技术,分析了焊接时候的影响因素:焊料片的影响、升温速率、焊接温度、真空度,通过采用甲酸对焊料片预处理去除氧化层,在215℃、5×10^(-7) torr的真空环境下进行了焊接,焊接后的样品采用X-ray、拉力测试系统、检漏仪测试了样品的孔洞率、焊接强度、漏率,结果表明:焊接后焊接区域合金均匀、无缝隙、孔洞率少、剪切力高、气密性好,能够满足非制冷焦平面的窗口封接的气密性要求。 展开更多
关键词 InPb焊料 非制冷焦平面探测器 探测器窗口 低温焊接
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一种新型非制冷焦平面双视场红外光学系统 被引量:5
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作者 骆守俊 张浩 宋春鹏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期965-968,共4页
提出了一种新型用于非制冷焦平面探测器的长波红外双视场光学系统,该系统工作波段为8-12μm,焦距为40-150 mm。采用轴向移动变焦方式,变倍透镜组可实现变倍,调焦及温度补偿功能,简化了系统机电设计,具备结构紧凑、质量轻、便携等优点,并... 提出了一种新型用于非制冷焦平面探测器的长波红外双视场光学系统,该系统工作波段为8-12μm,焦距为40-150 mm。采用轴向移动变焦方式,变倍透镜组可实现变倍,调焦及温度补偿功能,简化了系统机电设计,具备结构紧凑、质量轻、便携等优点,并用CodeV光学设计软件进行了像质补偿。 展开更多
关键词 非制冷焦平面 长波红外 双视场
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热释电型非制冷焦平面热像仪调制斩波器的分析——斩波器的曝光效率 被引量:2
5
作者 何玉青 金伟其 +2 位作者 高稚允 刘广荣 王霞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期246-250,共5页
对阿基米德螺旋线调制斩波器的曝光效率进行了理论分析和数值模拟 ,得到斩波器曝光效率对后续信号处理的影响 .曝光效率直接影响后续探测器单元的曝光时间及入射辐射信号 ,与探测器信号读出时刻共同影响探测器有效积累电荷的均匀性 ;同... 对阿基米德螺旋线调制斩波器的曝光效率进行了理论分析和数值模拟 ,得到斩波器曝光效率对后续信号处理的影响 .曝光效率直接影响后续探测器单元的曝光时间及入射辐射信号 ,与探测器信号读出时刻共同影响探测器有效积累电荷的均匀性 ;同时应在斩波器中增加调制同步定位点 ,可使热像仪适宜不同曝光效率的斩波器 .在热成像系统设计以及电子处理系统设计时 。 展开更多
关键词 非制冷焦平面热像仪 调制斩波器 阿基米德螺旋线 曝光效率
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非制冷焦平面红外探测器的温控补偿网络 被引量:4
6
作者 冯祎 王景中 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期50-53,共4页
非制冷热象仪中焦平面的温度决定了红外探测器的成像质量,保证UFPA温度稳定是红外成像质量的关键技术之一。设计可调整PID补偿网络参数的温度控制电路,可提高温度控制的稳定性。实验验证了:整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据... 非制冷热象仪中焦平面的温度决定了红外探测器的成像质量,保证UFPA温度稳定是红外成像质量的关键技术之一。设计可调整PID补偿网络参数的温度控制电路,可提高温度控制的稳定性。实验验证了:整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据实际应用调整参数,对非制冷红外焦平面温度控制的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 非制冷焦平面 温度控制 PID网络
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非制冷焦平面热像仪用双视场红外光学系统 被引量:10
7
作者 陈吕吉 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第11期645-647,共3页
介绍了一种用于非制冷凝视焦平面探测器的长波红外双视场光学系统设计实例,该系统工作波段为8m~12m,变倍比为3倍,采用轴向移动变焦方式。变倍透镜组可实现变倍、调焦及温度补偿功能,简化了系统机电设计,具备体积小、重量轻、功耗低等优... 介绍了一种用于非制冷凝视焦平面探测器的长波红外双视场光学系统设计实例,该系统工作波段为8m~12m,变倍比为3倍,采用轴向移动变焦方式。变倍透镜组可实现变倍、调焦及温度补偿功能,简化了系统机电设计,具备体积小、重量轻、功耗低等优点,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价。 展开更多
关键词 非制冷焦平面 红外光学系统 双视场
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非制冷焦平面用热释电材料研究 被引量:1
8
作者 杨文 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第12期79-79,共1页
以热释电材料制备的非制冷焦平面已被证明具有与制冷型焦平面相竞争的优良性能,从而引起越来越多研究者的兴趣。实验研究了焦平面用(Ba,Sr)TiO_3热释电陶瓷及BST/PVDF复合材料的特性,分析了晶粒尺寸对陶瓷材料热释电特性的影响,探讨了... 以热释电材料制备的非制冷焦平面已被证明具有与制冷型焦平面相竞争的优良性能,从而引起越来越多研究者的兴趣。实验研究了焦平面用(Ba,Sr)TiO_3热释电陶瓷及BST/PVDF复合材料的特性,分析了晶粒尺寸对陶瓷材料热释电特性的影响,探讨了利用复合工艺制备焦平面用热释电薄膜的可能性。主要结论如下: (1)实验中首次釆用微波处理的方法,对BST凝胶进行晶化处理制备陶瓷粉体,并对凝胶的热演化过程进行了分析和研究,获得了颗粒尺寸约50nm的(Ba,Sr)TiO_3陶瓷粉体。分析表明,微波晶化过程也产生了中间相(Ba,Sr)CO_3和TiO_2,与传统晶化过程基本一致。该工艺可以在较短的时间内使凝胶完全转化为钙钛矿相,合成温度由1100℃降至900℃,所得到的粉体颗粒尺寸分布均匀,比传统固相合成法的小一个数量级。 (2)首次采用居里温度较低的(Ba,Sr)TiO_3纳米粉体,制备了不同体积比的BST/PVDF 0-3型复合热释电材料。实验分析表明,复合体的热释电优值因子F_D比BST陶瓷的提高了约30%。复合膜的厚度以及陶瓷颗粒的尺寸都对复合体的介电和热释电特性有影响。以这种方法制备的热释电材料有可能在红外焦平面的领域有广泛的应用前景。 (3)微波烧结方法有效地抑制了晶粒长大,可以获得晶粒尺寸在1μm以内的(Ba,Sr)TiO_3致密陶瓷。实验中。 展开更多
关键词 非制冷焦平面 热释电材料 钛酸锶钡陶瓷 晶粒尺寸 复合材料
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非制冷焦平面热像仪获取脉冲CO_2激光光斑研究 被引量:4
9
作者 宋海平 叶征宇 +2 位作者 柯常军 吕跃广 李港 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期203-205,共3页
采用漫射红外成像法对脉冲CO2激光光斑进行了测量,分析了电扫描体制非制冷红外焦平面热像仪获取窄脉冲CO2激光光班的机理,解释了出现半光班现象的原因;并采用同步发射激光技术,保证了单次激光脉冲的完整、稳定捕获,得到了脉冲CO2激光相... 采用漫射红外成像法对脉冲CO2激光光斑进行了测量,分析了电扫描体制非制冷红外焦平面热像仪获取窄脉冲CO2激光光班的机理,解释了出现半光班现象的原因;并采用同步发射激光技术,保证了单次激光脉冲的完整、稳定捕获,得到了脉冲CO2激光相对光强分布及相关光束质量参数。 展开更多
关键词 制冷红外平面热像仪 脉冲CO2激光 积分时序 相对光强分布
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320×240元非制冷焦平面信号处理电路设计 被引量:5
10
作者 李静 金龙旭 郭伟强 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期935-937,共3页
文中详细介绍了320×240元长波非制冷微测辐射热计红外探测器片外信号处理电路 的设计方法和技术关键。预处理电路采用运算放大电路对模拟信号进行放大和缓冲,时序控 制电路采用现场可编程门阵列,完成红外焦平面阵列的驱动和模/数... 文中详细介绍了320×240元长波非制冷微测辐射热计红外探测器片外信号处理电路 的设计方法和技术关键。预处理电路采用运算放大电路对模拟信号进行放大和缓冲,时序控 制电路采用现场可编程门阵列,完成红外焦平面阵列的驱动和模/数、数/模转换的时钟控制。 应用数字信号处理技术实现UFPA的非均匀性校正,依据工程上比较成熟的参考辐射源两点 校正算法。对于各部分电路的性能,本文也给出了相应的测试结果。 展开更多
关键词 制冷红外平面阵列 模/数转换 硬件描述语言 均匀性校正 数字信号处理
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基于ADN8830的非制冷焦平面探测器温度控制系统设计 被引量:4
11
作者 任其干 谭钦红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1718-1721,共4页
高精度的温控系统是实现高性能非制冷红外焦平面热像仪设计的关键。针对非制冷焦平面阵列像元温度保持恒定可以提高测试精度的问题,提出了基于ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温控系统设计。通过可编程逻辑器件CPLD来控制数模转换芯片... 高精度的温控系统是实现高性能非制冷红外焦平面热像仪设计的关键。针对非制冷焦平面阵列像元温度保持恒定可以提高测试精度的问题,提出了基于ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温控系统设计。通过可编程逻辑器件CPLD来控制数模转换芯片DAC为ADN8830提供不同的目标温度设置电压,从而实现不同环境温度下的焦平面阵列像元温度的恒定。最后,通过对所设计电路进行测试表明,相比于由单片机m cu实现的电路,该电路具有温度控制精度高,配置灵活,功耗低、体积小等优点。 展开更多
关键词 红外探测器 温度控制 单芯片热电制冷器控制器ADN8830 制冷红外平面阵列 复杂可编程逻辑器件 AD7390
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应用于红外成像导引头的非制冷焦平面探测器 被引量:6
12
作者 李煜 白丕绩 +1 位作者 陶禹 袁名松 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期280-289,共10页
随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用。使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一。介绍了国内外几款采用非制... 随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用。使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一。介绍了国内外几款采用非制冷红外成像导引头的反坦克导弹、精确攻击导弹、精确炸弹、反舰导弹,以及所使用的非制冷焦平面器件的性能参数,总结了用于红外成像制导系统的非制冷焦平面器件的特点及发展趋势。 展开更多
关键词 制冷红外平面 导弹 红外成像制导
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非制冷红外焦平面温度控制电路研究 被引量:2
13
作者 王景中 冯祎 《电子测量技术》 2008年第10期42-45,共4页
介绍了非制冷红外焦平面温度控制的必要性,对红外焦平面温度控制进行了详细分析研究,设计了具有PID补偿网络的温度控制电路,并讨论了如何配置PID参数,用大量实际实验验证了该电路的有效性。整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据... 介绍了非制冷红外焦平面温度控制的必要性,对红外焦平面温度控制进行了详细分析研究,设计了具有PID补偿网络的温度控制电路,并讨论了如何配置PID参数,用大量实际实验验证了该电路的有效性。整个温度控制电路精度高、稳定性好并可以根据实际应用调整参数,对非制冷红外焦平面温度控制的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 非制冷焦平面 温度控制 PID网络
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320×240元非制冷红外焦平面阵列读出电路
14
作者 孟丽娅 薛联 +2 位作者 吕果林 黄友恕 袁祥辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期89-92,共4页
采用1.2 μm DPDM n阱CMOS工艺设计并研制成功320×240热释电非制冷红外焦平面探测器读出电路.该读出电路中心距为50 μm,功耗小于50 mW,主要由X、Y移位寄存器、列放大器、相关双采样电路等构成,采用帧积分工作方式.经测试,研制的... 采用1.2 μm DPDM n阱CMOS工艺设计并研制成功320×240热释电非制冷红外焦平面探测器读出电路.该读出电路中心距为50 μm,功耗小于50 mW,主要由X、Y移位寄存器、列放大器、相关双采样电路等构成,采用帧积分工作方式.经测试,研制的读出电路性能指标达到设计要求.给出了单元读出电路的电路结构、工作过程和参数测试结果.采用该读出电路和热释电红外探测阵列互联后,获得了良好的红外热像. 展开更多
关键词 读出电路 热释电 非制冷焦平面阵列
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基于非制冷红外焦平面阵列的全天空红外测云系统 被引量:33
15
作者 孙学金 高太长 +2 位作者 翟东力 赵世军 练进根 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期761-764,共4页
云的地面观测是对本地天气进行实时监测的重要工作。目前,主要采用人工目测方法进行云的地面观测,无法准确提供夜间云的资料。为了实现云的全天空昼夜自动监测,采用非制冷红外焦平面阵列(UIRFPA)和扫描的方式,通过拼图、定标、大气修正... 云的地面观测是对本地天气进行实时监测的重要工作。目前,主要采用人工目测方法进行云的地面观测,无法准确提供夜间云的资料。为了实现云的全天空昼夜自动监测,采用非制冷红外焦平面阵列(UIRFPA)和扫描的方式,通过拼图、定标、大气修正、云识别等数据处理,研制成功了全天空红外测云系统。该系统由光学测量单元、扫描单元、环境参数测量单元、采集与控制单元和数据处理单元组成。初步的观测试验表明,该系统所给出的全天空云分布图像以及云量、云族与实际天空状况一致,考虑探测器工作温度效应的非制冷红外焦平面阵列定标模型,可满足全天空云监测的辐射定量测量要求,定标处理以及云识别算法可行。 展开更多
关键词 红外遥感 制冷红外平面阵列
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低噪声非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 被引量:15
16
作者 张沛 祝红彬 +1 位作者 吕坚 蒋亚东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期806-810,共5页
针对非制冷红外焦平面驱动电路在噪声和可靠性方面的高要求,分析了降低直流偏置电压噪声以降低红外焦平面阵列噪声的可行性,提出了一种新型低噪声的非制冷红外焦平面驱动电路。该驱动电路采用ADI公司的AD8606系列高精度低噪声运算放大... 针对非制冷红外焦平面驱动电路在噪声和可靠性方面的高要求,分析了降低直流偏置电压噪声以降低红外焦平面阵列噪声的可行性,提出了一种新型低噪声的非制冷红外焦平面驱动电路。该驱动电路采用ADI公司的AD8606系列高精度低噪声运算放大器构成一个直流缓冲器,其具有强大的直流驱动能力和低噪声性能,实现了直流偏置电路。采用Altera公司的CycloneⅡ系列可编程逻辑器件,设计红外焦平面的时序驱动电路。测试结果表明:焦平面探测器均方根噪声降低至397.83μV,为后续非制冷红外热像仪的研制奠定了基础。 展开更多
关键词 低噪声 制冷红外平面阵列 驱动电路 可编程逻辑器件
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热释电非制冷红外焦平面现状及发展趋势 被引量:9
17
作者 陈实 张海波 +2 位作者 姜胜林 曾亦可 刘梅冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期419-423,436,共6页
一维和二维阵列的热释电非制冷红外焦平面非常适合应用于热成像。混合式的BST铁电探测器降低了成本,市场潜力巨大。分析了热释电非制冷红外焦平面阵列探测技术的优势,介绍了热释电非制冷红外探测器工作原理及热释电非制冷红外焦平面阵... 一维和二维阵列的热释电非制冷红外焦平面非常适合应用于热成像。混合式的BST铁电探测器降低了成本,市场潜力巨大。分析了热释电非制冷红外焦平面阵列探测技术的优势,介绍了热释电非制冷红外探测器工作原理及热释电非制冷红外焦平面阵列对探测材料的要求,指出了混合式及单片式热释电非制冷红外焦平面阵列发展趋势。制备高一致性和高性能的大阵列的探测元是发展非制冷红外焦平面的关键,针对我国在热释电非制冷红外焦平面阵列研究方面存在的问题,提出了下一步研究的方向及重点。 展开更多
关键词 制冷红外平面阵列 热释电性 发展趋势
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基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制电路设计 被引量:12
18
作者 郑兴 蒋亚东 +3 位作者 罗凤武 陈厚来 王利颖 梁萍 《现代电子技术》 2009年第24期154-156,共3页
这里利用AD公司的热电制冷控制器ADN8830设计出高性能、高稳定性的TEC控制电路。该电路通过简单的电容、电阻构成的外部PID(比例积分微分)补偿网络,能够使探测器温度在10 s内稳定在最佳工作点,温度控制精度可达0.01℃。实验结果表明该... 这里利用AD公司的热电制冷控制器ADN8830设计出高性能、高稳定性的TEC控制电路。该电路通过简单的电容、电阻构成的外部PID(比例积分微分)补偿网络,能够使探测器温度在10 s内稳定在最佳工作点,温度控制精度可达0.01℃。实验结果表明该方案具有效率高、功耗低、体积小等优点,是一种较好的温控设计方案。 展开更多
关键词 ADN8830 温度控制 TEC PID 制冷红外平面阵列
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基于LabVIEW的非制冷红外焦平面阵列采集系统的设计 被引量:5
19
作者 邢彦敏 吕坚 +4 位作者 周云 蒋亚东 唐亮 叶川 张鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期541-545,共5页
论述了非制冷红外焦平面阵列数据采集系统的重要性,并简要分析了现阶段采集系统的缺点,在此基础上使用NI高速数字I/O卡,将其与信号处理电路、虚拟仪器结合起来,运用图形化编程软件NI Labview2009编制上位机程序,并通过外部接口调用CLN... 论述了非制冷红外焦平面阵列数据采集系统的重要性,并简要分析了现阶段采集系统的缺点,在此基础上使用NI高速数字I/O卡,将其与信号处理电路、虚拟仪器结合起来,运用图形化编程软件NI Labview2009编制上位机程序,并通过外部接口调用CLN节点以及MATLAB script节点,完成对芯片噪声性能的测试以及实时校正成像。实验表明:系统具有良好的稳定性,使用方便,人机交互界面友好,为非制冷红外焦平面阵列的测试以及实时成像系统的开发提供了一个新的思路。 展开更多
关键词 LABVIEW 制冷红外平面 数据采集 噪声测试 实时校正成像
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基于三维噪声模型的非制冷红外焦平面读出电路的分析 被引量:4
20
作者 张宁 吴和然 +2 位作者 周云 蒋宁 蒋亚东 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期336-339,共4页
基于3D噪声模型对非制冷红外读出电路噪声产生的原因进行分析,重点阐述了三维噪声的理论框架与分析方法,分析各噪声因子的含义以及产生原因,并给出计算方法,对读出电路各种噪声分量的产生进行了深入的分析。并基于此模型对阵列大小为320... 基于3D噪声模型对非制冷红外读出电路噪声产生的原因进行分析,重点阐述了三维噪声的理论框架与分析方法,分析各噪声因子的含义以及产生原因,并给出计算方法,对读出电路各种噪声分量的产生进行了深入的分析。并基于此模型对阵列大小为320×240非制冷红外焦平面阵列进行分析,计算出各噪声因子的大小,得出了噪声产生的主要原因,为焦平面阵列性能的提高与评估提供了理论依据。 展开更多
关键词 三维噪声 时间噪声 空间噪声 制冷红外平面
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