| 题名 | 短波红外InGaAs面阵视频成像系统技术研究 |
| 作者 | 吴世辉 |
| 答辩日期 | 2012-06-02 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 尹达一 |
| 关键词 | 短波红外 Ingaas 视频成像 非均匀性校正 Mtf测试 |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 短波红外是红外探测领域的重要应用波段，在空间对地探测、工业检测、通信、生物医学、夜视监控等应用领域都具有重要用途。特别是在雾霾、夜晚等能见度较低的条件下，短波红外成像有其独特的优势。 由于InGaAs红外探测器具有不需低温制冷、量子效率高、响应速度快等优点，以及面阵探测器可直接获取二维图像信息，克服了线列探测器中扫描运动的影响。加之为满足实时监控的需求，本课题基于短波红外InGaAs面阵探测器进行视频成像技术研究，具有十分重要的意义和应用价值，为短波红外InGaAs面阵凝视视频成像技术的深入研究以及工程化应用建立了良好的基础。 本课题完成的主要工作如下： 首先，对国内外短波红外InGaAs面阵探测器的研制状况进行了详细调研；其次，结合课题选用的320×256短波红外InGaAs面阵探测器特性和系统指标完成了成像系统的整体方案设计；第三，完成了成像系统的硬件电路设计，包括探测器驱动电路、信息获取与处理电路、FPGA核心控制器和USB传输电路；第四，采用模块化方法完成了成像系统内的FPGA软件编程，并在FPGA中完成了图像数据的减背景和非均匀性校正操作，保证了数据处理的实时性；第五，完成了成像系统原理样机的装校和系统测试工作，包括信噪比测试、MTF测试和外景成像实验。实验结果表明：成像系统能够实时采集和传输视频图像数据，探测器在视频工作条件下性能良好，获取了连续有效的高质量短波红外视频。 本文的创新点在于： 1）针对短波红外低照度、夜视监控的视频应用背景，本文提出了完整的面阵凝视视频成像系统方案设计，并完成了成像系统原理样机的设计实现与性能测试，为短波红外InGaAs面阵凝视视频成像工程化应用建立了良好的基础。 2）结合系统视频级成像要求，本文选择合适的低噪声器件、采用合理的电路结构以及硬件非均匀性校正方法，以USB 2.0为传输方式，保证了数据处理与传输的实时性，取得了丰富有效的高质量短波红外视频图像。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5488]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴世辉. 短波红外InGaAs面阵视频成像系统技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
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