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《重庆大学》 2001年
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基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究

贾功贤  
【摘要】: 红外焦平面包括制冷型焦平面和非制冷型焦平面两种。论文首先全面阐述了这两种焦平面技术的发展概况,分析了今后的发展趋势;然后介绍了焦平面技术在军事和国民经济各领域中的应用。红外焦平面技术涉及到很多方面,关键基础技术涉及红外材料、器件、电子学处理技术和读出电路等方面。本论文主要围绕读出电路的参数测试以及红外图像信号处理,着重研究了提高微机测试系统性能的措施,基于虚拟仪器技术的红外焦平面读出电路的特性参数测试和红外凝视成像技术。 要提高微机测试系统的性能,首先要保证系统具有较强的抗干扰能力。这就需要弄清系统的干扰来源和传播途径,然后才能采取相应的抗干扰措施。硬件措施主要包括接地、屏蔽、滤波和隔离等,另外还需注意采取措施提高微机I/O通道的抗干扰能力;对进入微机系统的干扰需用数字滤波等软件方法加以抑制。为了提高测试精度,在数据采集中,可以采用量程自动切换、合理的采样频率以及加扰技术;对采集的数据,需要进行预处理,主要包括剔除含有粗大误差的数据和消除系统误差等。 读出电路是红外焦平面阵列的重要组成部分之一,为了正确评价读出电路的性能,有必要开发一种系统来测试其特性参数。虚拟仪器是计算机软硬件技术和仪器技术相结合的产物,是测试技术发展的方向。根据读出电路的测试需要,选择了虚拟仪器开发平台。为了保证测试系统能测试各种读出电路和系统的灵活性,设计了以复杂可编程器件(CPLD)为核心的多功能信号源。根据读出电路的测试原理开发了相应的参数测试模块。为了保证系统的稳定性和测试精度,自行开发了增益自动控制模块以及数据预处理模块。与国内同类仪器相比,具有体积小、性价比高、易于修改、升级的特点,并且提供了丰富的数据显示功能,为定性评价读出电路的性能提供了有效的手段。该系统易于升级,只要增加必要的硬件和相应的参数测试模块就可以用于图像传感器以及红外焦平面器件的测试。该系统已经成功应用于多个科研项目的测试中。 非制冷成像技术是一门高新技术,热释电焦平面技术是实现非制冷红外焦平面阵列技术的主要途径之一。根据热释电焦平面成像原理,用SSPA器件在可见光条件下设计了基于虚拟仪器技术的热释电凝视焦平面成像模拟系统,包括光学系统、斩波控制、驱动信号设计、基于虚拟仪器技术的图像数据采集和相关的图像处理技术,如图像差WP=5分、非均匀性校正、图像增强和动态显示等。所有的软件模块都是根据相应原理自行开发的。通过该实验,我们预先研究了热释电成像技术,对开发实际的热释电成像系统具有重要意义;另一方面也为开发基于虚拟仪器技术的完整的红外焦平面性能测试评价系统,包括读出电路和红外焦平面器件的特性参数测试以及成像性能测试奠定了坚实的基础。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN215

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【引证文献】
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1 薛联;袁祥辉;;红外焦平面阵列测试虚拟仪器系统[J];电子器件;2007年06期
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1 李怀琼;高性能凝视热像仪处理电子学关键技术研究[D];南京理工大学;2007年
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1 薛联;128×128热释电红外焦平面阵列的参数测试和联调实验[D];重庆大学;2003年
2 何健;铁电非制冷IRFPA实时成像系统和自适应非均匀校正算法研究[D];昆明理工大学;2008年
【参考文献】
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【共引文献】
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5 万维汉;张海峰;;基于先验知识的旋流器溢流粒度软测量[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
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7 应怀樵;;虚拟仪器、卡泰仪器与智慧仪器的发展历程及趋势[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
8 应怀樵;;虚拟仪器、卡泰仪器与智慧仪器的发展历程及趋势[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
9 应怀樵;刘进明;沈松;应明;杜峰;;虚拟仪器(数采、信号分析)技术展望——高自动、高精度、高速度为核心的“六高”技术[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
10 陈文彬;刘继琨;;PtSi-SBD光腔结构的共振吸收模型[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
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1 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
5 赵志超;导弹防御雷达网数据融合技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 常青;瘦型服务器及个人/家庭事务处理应用研究[D];太原理工大学;2011年
7 朱航;基于多源遥感信息融合的作物营养状况监测与喷洒控制系统的研究[D];吉林大学;2011年
8 唐诗颖;基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 黄琛;铁磁性构件脉冲涡流测厚理论与仪器[D];华中科技大学;2011年
10 龚冰;毫米波/亚毫米波目标辐射特性及探测技术研究[D];南京理工大学;2011年
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5 张慧敏;基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现[D];浙江理工大学;2010年
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7 李大禹;基于PCI总线的声呐信号模拟器[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 冯观;船舶疲劳强度虚拟测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙广孟;基于PAC的神经网络PID控制的方法研究[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
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1 李宏民,杨家德;基于DSP和USB的实时红外图像处理系统[J];半导体光电;2003年01期
2 刘会通,孔令彬;红外焦平面阵列非均匀性校正算法的分析和改进[J];半导体光电;2003年05期
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6 孙志君;红外焦平面阵列技术的商用前景展望[J];传感器世界;1999年01期
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1 张晓飞;基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术研究[D];重庆大学;2002年
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1 段怡安;图像处理在人脸识别系统中的应用[D];南京理工大学;2002年
2 范宏波;基于288x4红外焦平面热成像系统盲元补偿的研究[D];昆明理工大学;2002年
3 薛联;128×128热释电红外焦平面阵列的参数测试和联调实验[D];重庆大学;2003年
4 郑瑞红;基于场景的红外图像非均匀性校正[D];南京理工大学;2004年
5 何忠秋;红外图像处理器的图像增强处理与显示[D];南京理工大学;2004年
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【二级引证文献】
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1 周敏华;基于生物传热效应的医用红外热成像技术[D];南京理工大学;2010年
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2 邢彦敏;基于LabVIEW的非制冷红外焦平面读出电路测试系统的研究[D];电子科技大学;2011年
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【二级参考文献】
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9 谈恩民,邵根富,陈尚松;火线( IEEE-1394)用于虚拟仪器的研究[J];电测与仪表;2000年02期
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【相似文献】
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10 葛世名;李工一;;红外技术在玻璃热加工中的应用[A];全国第五届浮法玻璃及深加工玻璃技术研讨会论文集[C];2003年
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5 本报通讯员 汤伟忠本报记者 仲崇山;“红外侦探”成守护神[N];新华日报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾功贤;基于VI的IRFPA ROIC参数测试及热释电FPA凝视成像技术研究[D];重庆大学;2001年
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4 顾文韵;微测辐射热计红外焦平面探测器模型、仿真与设计应用研究[D];南京理工大学;2002年
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6 胡滨;非制冷红外焦平面CMOS读出电路设计与实现研究[D];电子科技大学;2011年
7 刘爽;红外焦平面阵列用超薄PtSi/P-Si结构的优化[D];电子科技大学;2001年
8 张智;红外焦平面阵列新结构高性能CMOS读出电路研究[D];重庆大学;2003年
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1 刘晔 ;非制冷红外焦平面热成像测温系统的研究[D];南京理工大学;2003年
2 薛联;128×128热释电红外焦平面阵列的参数测试和联调实验[D];重庆大学;2003年
3 沈晓燕;非致冷红外焦平面阵列CMOS读出电路设计及其仿真[D];南京理工大学;2003年
4 王东岩;红外灸疗仪治疗原发性骨质疏松症的临床研究[D];南京中医药大学;2001年
5 杨富民;红外热反射涂料的研究[D];北京工业大学;2002年
6 于冬;非致冷红外焦平面读出电路噪声分析[D];电子科技大学;2004年
7 刘毅;基于红外白光干涉技术的MEMS器件形貌测试方法研究[D];中北大学;2010年
8 许卫锴;用振动红外热像法检测层合结构脱层的初步研究[D];武汉理工大学;2004年
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10 潘东杰;复杂条件下基于阈值分割的红外弱小目标检测和跟踪[D];西安电子科技大学;2010年
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