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480×6扫描型长波制冷红外热像仪关键技术研究

作　者: 曹静娴
导　师: 顾国华
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 扫描型热像仪低噪声电源低噪声驱动图像排序邻域比较
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

扫描型制冷红外热像仪具有盲元少,性噪比高,技术难度低易量产等优点。目前国内已经研制出全国产化的扫描型制冷红外热像仪,但性能上与西方国家仍存在一定的差距。一方面,噪声问题一直是困扰着红外热成像系统成像质量的难题,电源系统和前端驱动电路带来的噪声会干扰探测器采集到的信号,影响红外图像的质量。另一方面,扫描型探测器的结构特点决定了模拟视频信号必须经过排序才能输出正确的原始图像,而红外原始图像常伴有散粒噪声或随机噪声,算法的改进和应用就成了图像处理的重要环节。因此对这两方面技术的研究有着重要的意义。本文首先对法国Sofradia公司型号为ID TL056 XX-V3的一款480×6长波制冷扫描型红外探测器进行了简单介绍,基于该款探测器研究了扫描型制冷红外整机的关键技术。本文从电源完整性的角度出发,分析电源噪声来源,根据电源系统阻抗分配设计滤波电路,研究低噪声电源系统技术；为了保证系统的低噪声水平,研究了低噪声驱动技术,设计出低噪声偏置电压电路和差分放大电路。在图像处理技术方面,一是根据探测器输出信号的规律,采用延迟每帧图像首个信号的方法,基于FPGA实现了图像排序算法,得到正确图像的输出；二是基于传统中值滤波算法的改进型滤波算法和硬件实现,该算法将中值与中心值的邻域进行比较后取出新的中值,在滤除噪声的同时很好的保护了图像细节。最后本文提出了尚未解决的问题,展望扫描型制冷红外热像仪的发展前景。本文对扫描型制冷红外热像仪硬件技术和图像处理技术的研究为我国进一步提高国产热像仪性能提供了理论基础和实践证明。

480×6扫描型长波制冷红外热像仪关键技术研究

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