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红外与激光工程 2015年第7期44卷 2044-2049页

作者：许轰烈陈钱刘宁杨春花南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210094 南京晓庄学院物理与电子工程学院江苏南京211171 上海斐讯通讯有限公司上海201600

在理想情况下,红外探测器的每一列应该具有相同的增益,如果假设每个像素点对相同的黑体辐射温度响应都相等,则最终输出的图像应为一幅非常均匀的图像,但在实际情况中,由于红外探测器焦平面的制作工艺水平以及焦平面材料组分的缺陷,每个... 详细信息

在理想情况下,红外探测器的每一列应该具有相同的增益,如果假设每个像素点对相同的黑体辐射温度响应都相等,则最终输出的图像应为一幅非常均匀的图像,但在实际情况中,由于红外探测器焦平面的制作工艺水平以及焦平面材料组分的缺陷,每个像素点对黑体辐射的响应不会完全相同,同时,每个列方向上通道的增益大小也不会完全相同,特别是当列与列之间的差异较为明显时。因此,主要对红外探测器焦平面读出电路中列通道的增益非均匀性情况进行了分析,根据分析结果推导出模拟探测器列通道增益非均匀性的模型,并对拟合曲线进行了精度分析。

关键词：列通道增益非均匀性模拟探测器曲线拟合

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凝视型制冷红外探测器电子学理论及模拟探测器关键技术研究

凝视型制冷红外探测器电子学理论及模拟探测器关键技术研究

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作者：刘宁南京理工大学

学位级别：博士

目前,随着红外热成像技术在全世界范围内的飞速发展,该技术已经广泛的应用在军民两方面的各个领域。近年来,西方发达国家在该技术上的研究取得了很大的进步,但同时也对我国在红外热成像产品的销售和技术提供方面进行了封锁,导致我国在... 详细信息

目前,随着红外热成像技术在全世界范围内的飞速发展,该技术已经广泛的应用在军民两方面的各个领域。近年来,西方发达国家在该技术上的研究取得了很大的进步,但同时也对我国在红外热成像产品的销售和技术提供方面进行了封锁,导致我国在该领域内的自主研究进程缓慢。随着我国科研人员的不断努力,我国的红外热成像技术也收获了较大的进步,特别是目前已经能够完全自主的研制出纯国产化的凝视型制冷红外焦平面阵列探测器。但是,由于国外的技术封锁,加上我国的制造工艺,材料水平等技术条件尚不成熟,存在较大的缺陷,导致自研的探测器在性能上与国外成熟产品还有较大的差距。因此,从制冷型红外焦平面探测器的理论出发,建立数学模型,分析其性能特征,提出更好的技术和方案并最终研制出高性能的红外成像电子学组件来弥补探测器的缺陷,对提高我国红外热成像电子学理论与工程水平、加快红外热成像技术在我国国防建设和国民经济领域的应用步伐具有十分重要的意义。本文从研究凝视型制冷红外焦平面探测器的各种内部机理以及读出电路的性能出发,将纯国产化的制冷探测器--640×512凝视型中波制冷红外焦平面探测器的焦平面在制作过程中各部分组分间的差异性对光电流的影响进行了研究,得出了组分对探测器响应非线性的影响,并由此提出了探测器响应非线性的双指数曲线模型；通过对探测器内部各种噪声进行分析,利用噪声的单边功率谱密度函数得出了读出电路中各种噪声随积分时间变化的数学模型,并结合探测器在接收到外界辐射后通过光电转换效应转换成光电流并由读出电路积分放大后输出的过程,详细的分析了探测器积分时间与探测器信噪比的关系。通过对目前两种不同的读出电路类型,即数字读出电路和模拟读出电路在结构和原理上的不同,分析了两者在读出数字或模拟信号时噪声的出处和差异性。同时还针对国产探测器在性能上的缺陷,提出了在探测器性能已经确定的情况下,能够最大化的发挥其最佳性能的高性能驱动电路技术,重点对其中的影响探测器性能的几个关键方面进行了详细的分析,提出了低噪声偏置电压技术、高精度数字信号处理技术和低噪声信号放大技术。这些技术能够最大程度的降低供探测器正常工作使用的偏置电压的噪声,降低数字信号在传输时的能量反射以及噪声和功耗最优化的模拟信号放大。并通过将该技术应用到实际的课题项目开发中的效果与外界已经很成熟的产品在性能上进行比较,证明了本文中技术的优越性。提出了基于场景中目标温度统计的动态范围自适应技术,该技术能够实时的监测场景中的辐射温度状态,并相应的做出现场调整,将探测器的输出信号动态范围始终置于热像仪的最佳模数转换范围之内,有效的降低后端图像处理算法的压力。最后,提出了完整的红外模拟探测器系统设计。该模拟探测器是一套独立的系统,可以由上位机软件控制台对其上的模拟参数进行配置。该模拟探测器能够全面的模拟实际探测器功能和性能。通过对实际探测器中存在的行列条纹非均匀性,读出电路中的列通道增益非均匀性,盲元和输出噪声等几个主要特征进行模拟,并且实现了用户友好的参数可控,使模拟探测器系统能够很好的模拟实际探测器的性能；模拟探测器结构中主要包括中央处理单元,接收外部驱动信号模块和模拟信号输出模块。接收外部驱动信号模块包括与红外成像电子学组件的驱动电路的接口,偏置电压过压监测模块,上电顺序检测模块等得协同工作,使模拟探测器对实际探测器的功能进行很好的模拟。该模拟探测器能够使科研人员预先对红外成像电子学组件的功能和算法性能进行调试,缩短了开发周期,保护了实际探测器。所有的这些研究工作对提高我国的红外热成像领域的研究有着重要的意义,文章最后结合本论文研究的不足之处给出了今后的研究方向和研究展望。

关键词：凝视型制冷红外焦平面阵列理论模型高性能驱动技术性能评估模拟探测器

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一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法

一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法

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作者：刘成张敬宇王玮吴晓荣仇涛 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

本发明公开了一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法，该装置包括筒、重物、松散土、坚硬土体、压力传感器、加速度传感器和细绳：所述重物吊放于筒内，用通过盖板中心小孔的细绳与滑轮连接；所述筒底部分层铺设坚硬土体... 详细信息

标准号: CN110412246B

本发明公开了一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法，该装置包括筒、重物、松散土、坚硬土体、压力传感器、加速度传感器和细绳：所述重物吊放于筒内，用通过盖板中心小孔的细绳与滑轮连接；所述筒底部分层铺设坚硬土体和松散土，并在坚硬土体中放置压力传感器以及加速度传感器，压力传感器以及加速度传感器与电脑相连；通过调节重物的高度模拟不同速度冲击模拟月壤，装置简便；可通过坚硬土体中不同深度应力和加速度传感器的布设，测得应力和加速度大小，从而得到探测器冲击月面作用下经松散月壤缓冲后坚硬土体中的应力和加速度分布状况。

关键词：土体加速度传感器压力传感器松散重物细绳模拟探测器分布状况分层铺设盖板中心滑轮连接模拟月壤试验装置应力传递重物吊放布设缓冲探测器小孔月面月壤测试电脑

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一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法

一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法

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作者：刘成张敬宇马天龙王海波肖宇豪 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

本发明提出了一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法，该装置包括箱、模拟探测器、细绳、摄像头、弹性橡胶缓冲垫、松散土以及坚硬土体；所述模拟探测器吊放于箱内，通过细绳与滑轮连接；所述箱底部分层铺设坚硬土体和松散土... 详细信息

标准号: CN110411695B

本发明提出了一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法，该装置包括箱、模拟探测器、细绳、摄像头、弹性橡胶缓冲垫、松散土以及坚硬土体；所述模拟探测器吊放于箱内，通过细绳与滑轮连接；所述箱底部分层铺设坚硬土体和松散土，并在箱左侧坚硬土层上放置弹性橡胶缓冲垫；所述箱内壁上放置与松散土坡面平行的两排摄像头，记录模拟探测器冲击斜坡后的运动轨迹；可以通过模拟探测器足垫上方轴力计测出其冲击倾斜月面对足垫产生的压力；可以通过调节坚硬土体表面与水平面的夹角或者调节松散土的厚度研究模拟探测器冲击倾斜月面后的运动规律及产生滑移或者翻转的原因。

关键词：模拟探测器松散摄像头弹性橡胶缓冲垫土体细绳足垫吊放分层铺设滑轮连接坚硬土层试验装置土体表面运动规律运动轨迹翻转土坡上方轴箱内壁滑移两排斜坡月面平行测试记录研究

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一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法

一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置及测试方法

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作者：刘成张敬宇马天龙王海波肖宇豪 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

标准号: CN110411695A

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一种用于模拟探测器冲击月面扬尘的试验装置及测试方法

一种用于模拟探测器冲击月面扬尘的试验装置及测试方法

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作者：刘成殷孝天吕俊燕仇涛黄琳 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

本发明提供了一种用于模拟探测器冲击月面扬尘的试验装置及测试方法，装置包括有机玻璃筒，重物，模拟月壤，岩石层，金属底座，高速摄像机，分层收集器，螺栓和支架；所述有机玻璃筒固定在金属底座上，顶部设有一个可拆卸的带孔顶盖，... 详细信息

标准号: CN110455487B

本发明提供了一种用于模拟探测器冲击月面扬尘的试验装置及测试方法，装置包括有机玻璃筒，重物，模拟月壤，岩石层，金属底座，高速摄像机，分层收集器，螺栓和支架；所述有机玻璃筒固定在金属底座上，顶部设有一个可拆卸的带孔顶盖，侧壁上设有支架和圆孔；所述高速摄像机分别固定在有机玻璃筒侧壁的各个支架上，通过圆孔进行拍摄；所述分层收集器放入有机玻璃筒内，通过上部的固定挂钩和下部的固定棒进行固定；所述有机玻璃筒内依次埋置岩石层和模拟月壤；该试验装置操作简单，使用方便，可以简单明确地模拟探测器冲击扬尘的流动特点和测定不同高度的落尘量，对探测器冲击扬尘进行测试分析，为降低扬尘提供分析数据。

关键词：有机玻璃筒扬尘支架高速摄像机模拟探测器金属底座模拟月壤试验装置收集器岩石层侧壁分层圆孔螺栓测试分析分析数据固定挂钩可拆卸的流动特点顶盖重物固定棒探测器带孔放入落尘埋置月面测试拍摄

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一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法

一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置及测试方法

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作者：刘成张敬宇王玮吴晓荣仇涛 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

标准号: CN110412246A

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一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置

一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置

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作者：张敬宇 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

本实用新型提出了一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置，该装置包括箱、模拟探测器、细绳、摄像头、弹性橡胶缓冲垫、松散土以及坚硬土体；所述模拟探测器吊放于箱内，通过细绳与滑轮连接；所述箱底部分层铺设坚硬土体和松散土，并在... 详细信息

标准号: CN211696868U

本实用新型提出了一种模拟探测器冲击倾斜月面的试验装置，该装置包括箱、模拟探测器、细绳、摄像头、弹性橡胶缓冲垫、松散土以及坚硬土体；所述模拟探测器吊放于箱内，通过细绳与滑轮连接；所述箱底部分层铺设坚硬土体和松散土，并在箱左侧坚硬土层上放置弹性橡胶缓冲垫；所述箱内壁上放置与松散土坡面平行的两排摄像头，记录模拟探测器冲击斜坡后的运动轨迹；可以通过模拟探测器足垫上方轴力计测出其冲击倾斜月面对足垫产生的压力；可以通过调节坚硬土体表面与水平面的夹角或者调节松散土的厚度研究模拟探测器冲击倾斜月面后的运动规律及产生滑移或者翻转的原因。

关键词：模拟探测器松散摄像头弹性橡胶缓冲垫土体细绳足垫吊放本实用新型分层铺设滑轮连接坚硬土层试验装置土体表面运动规律运动轨迹翻转土坡上方轴箱内壁滑移两排斜坡月面平行记录研究

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一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置

一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置

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作者：刘成张敬宇王玮吴晓荣仇涛 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

本实用新型公开了一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置，该装置包括筒、重物、松散土、坚硬土体、压力传感器、加速度传感器和细绳；所述重物吊放于筒内，用通过盖板中心小孔的细绳与滑轮连接；所述筒底部分层铺设坚硬土体和松散... 详细信息

标准号: CN211697777U

本实用新型公开了一种模拟探测器冲击月面的应力传递试验装置，该装置包括筒、重物、松散土、坚硬土体、压力传感器、加速度传感器和细绳；所述重物吊放于筒内，用通过盖板中心小孔的细绳与滑轮连接；所述筒底部分层铺设坚硬土体和松散土，并在坚硬土体中放置压力传感器以及加速度传感器，压力传感器以及加速度传感器与电脑相连；通过调节重物的高度模拟不同速度冲击模拟月壤，装置简便；可通过坚硬土体中不同深度应力和加速度传感器的布设，测得应力和加速度大小，从而得到探测器冲击月面作用下经松散月壤缓冲后坚硬土体中的应力和加速度分布状况。

关键词：土体加速度传感器压力传感器松散重物细绳本实用新型模拟探测器分布状况分层铺设盖板中心滑轮连接模拟月壤试验装置应力传递重物吊放布设缓冲探测器小孔月面月壤电脑

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作者：刘成殷孝天吕俊燕仇涛黄琳 210037江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室

标准号: CN110455487A

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