基于圖像法的InGaAs FPAs組件性能評(píng)估方法及其智能測評(píng)裝置研究.pdf

1、短波紅外是介于可見光及中長波紅外之間的電磁輻射，針對該波段的探測可以獲得許多可見光和中長波波段成像無法獲取到的信息，成像效果有其獨(dú)特的優(yōu)勢。與中長波紅外相比，短波紅外成像具有更加清晰的景物輪廓與更豐富的細(xì)節(jié)信息，可辨識(shí)度高;與可見光相比，短波紅外波段光信號(hào)受大氣凝結(jié)水厚度影響較小，具有更好的大氣傳輸特性和穿透性。目前，短波紅外成像技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事及民用領(lǐng)域。短波紅外焦平面組件是短波紅外成像儀的核心部件，對于其性能的全面表征一方面有

2、利于組件性能優(yōu)化，另一方面有利于充分發(fā)揮組件的性能，對于研制高性能的短波紅外成像儀有重要指導(dǎo)意義。
　　本文主要針對短波紅外成像用InGaAs焦平面(FPAs)組件的性能評(píng)估方法及測評(píng)裝置開展研究工作，探索利用圖像法對焦平面組件性能進(jìn)行快速直觀評(píng)估的方法。主要內(nèi)容如下:
　　1.結(jié)合短波紅外成像的優(yōu)勢及InGaAs FPAs組件的發(fā)展，對國內(nèi)外InGaAs FPAs組件測試的現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。在現(xiàn)有的測試參數(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一

3、種基于圖像法對InGaAs FPAs組件性能進(jìn)行評(píng)估的方法;
　　2.針對現(xiàn)有紅外焦平面組件的性能測試系統(tǒng)的局限性，設(shè)計(jì)了基于圖像法的InGaAs FPAs組件性能測評(píng)裝置，使用該裝置獲取InGaAs FPAs組件的響應(yīng)圖像，通過對圖像數(shù)據(jù)信息的分析，評(píng)估紅外焦平面組件的性能，可分析的參數(shù)有圖像噪聲、盲元率、圖像峰值信噪比、不均勻性及調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)等;
　　3.開發(fā)了InGaAs FPAs組件性能評(píng)估軟件，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室

4、研制的硬件電路以及面源黑體等設(shè)備，完成了InGaAs FPAs組件性能評(píng)估裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及搭建，對InGaAs FPAs組件性能進(jìn)行了測試，并與上海技術(shù)物理研究所的InGaAs焦平面組件性能測試系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)對比;
　　4.針對短波紅外圖像的特點(diǎn)，對短波紅外圖像盲元補(bǔ)償、非均勻性校正、圖像增強(qiáng)等短波紅外處理技術(shù)進(jìn)行了研究。使用空間補(bǔ)償法對短波紅外圖像進(jìn)行盲元補(bǔ)償，能夠有效的去除圖像的單個(gè)盲元以及塊狀盲元;使用兩點(diǎn)校正法校正短波紅外