【摘要】：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節(jié)信息,可辨識度高;與可見光相比,短波紅外波段光信號受大氣凝結(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)組件的性能評估方法及測評裝置開展研究工作,探索利用圖像法對焦平面組件性能進行快速直觀評估的方法。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)狀進行了闡述。在現(xiàn)有的測試參數(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于圖像法對InGaAs FPAs組件性能進行評估的方法;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)計了基于圖像法的InGaAs FPAs組件性能測評裝置,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組件性能評估軟件,結(jié)合實驗室研制的硬件電路以及面源黑體等設(shè)備,完成了 InGaAs FPAs組件性能評估裝置的系統(tǒng)設(shè)計及搭建,對InGaAs FPAs組件性能進行了測試,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)進行了數(shù)據(jù)對比;4.針對短波紅外圖像的特點,對短波紅外圖像盲元補償、非均勻性校正、圖像增強等短波紅外處理技術(shù)進行了研究。使用空間補償法對短波紅外圖像進行盲元補償,能夠有效的去除圖像的單個盲元以及塊狀盲元;使用兩點校正法校正短波紅外圖像中的非均勻性,經(jīng)過校正后的圖像更加平滑、目標更加突出;圖像增強算法選用直方圖均衡法,處理后的圖像質(zhì)量得到提高。
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圖１－１電磁波譜逡逑如圖ｉ－ｉ所示，電磁波按照波長可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、逡逑

邐２１逡逑ｉ／｝ｉｍ逡逑圖１－１電磁波譜逡逑如圖ｉ－ｉ所示，電磁波按照波長可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、逡逑Ｘ射線等，其波長依次減小。其中，紅外線的波長范圍為０．７６ｐｍ？ｌｍｍ，按照波逡逑長大小又可分為近紅外短波、中波紅外、長波紅外。其中，短波紅外的波長范圍逡逑為０．７６？３．Ｏｐｍ［１］，，廣泛的分布在自然界中。逡逑－ＳＳｓｎｉｆｔｓｔａｖｅ邋［ＳＷＪ邐Ｌ邐ｔ逡逑＾ＴＴ］邐ｒ邋］逡逑＂［ｓ邋－邋Ｉ邋￣ｆ邋ｐ邋＾邐｜邋￣￣邋ｊ邋－邋Ｉ＂邋－ｊ邐＾邐；逡逑１嗑rP輳鋔rP蓿rP剩rP蓿rP輳惝X陡｀緍P剩rPⅲⅲⅲⅲⅲⅲ輳

本文編號：2685931