基于384×288探测器的非制冷红外图像处理技术研究.pdf

南京理工大学
硕士学位论文
基于384×288探测器的非制冷红外图像处理技术研究
姓名:仓黎黎
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:钱芸生
20090622
摘要关键词:非制冷红外热成像系统,微测辐射热计,,嵌入式系统,处理器非制冷红外热成像技术无论在军事领域还是在民用领域,都有着重要的作用和广泛的应用市场及前景。急迫的军用和民用需求,推动着红外技术持续迅猛发展。为了提高图像的分辨率,满足各种条件下的适用场合,目前探测器开始逐渐取代本文首先介绍了红外热成像技术的发展与现状,嵌入式系统与技术的基本概念,在此基础上研究了红外辐射特性、红外光学系统与红外焦平面阵列的工作原理,分析了红外图像信号特点及非均匀性校正算法。接着,在参考原红外热成像系统的基础上,结合秃焱馓讲馄鞯墓ぷ髟砑靶阅埽疚奶岢隽送暾×红外热成像系统设计方案,并重新选用了虵酒型酒τ糜谟布缏飞杓啤W詈螅菹低彻ぷ饕G螅疚母慕薋统中的片内逻辑模块和处理器模块,对系统的时序管理、那刂啤⑼像系统工作模式切换、视频合成、菜单界面的切换、列吹裙δ芙辛嗽黾佑改进。在此基础上对系统进行软硬件调试,最终获得了红外图像。探测器成为主流探测器。硕上论文基于讲馄鞯评浜焱馔枷翊砑际跹芯
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涠嘣瑁甓嘣聐泪学位论文使用授权声明声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀红外热成像技术的发展与现状红外热成像技术发展于二十世纪二十年代末期,无论是在军事领域,还是民用领域,红外热成像技术都发挥着重要的作用。目前,红外热成像技术已经作为国家安全依赖的主要探测技术手段和现代高技术局部战争的主要技术之一,并且已经发展成为一个的重要标志ぞ馈红外热成像技术克服了微光成像技术完全依赖环境自然光的缺点,能识别伪装的物体,为夜间军事行动提供更好的视野条件。红外探测器按工作原理分为制冷方式低温工作的红外探测器和非制冷方式室温工作的红外探测器。目前,红外热成像技术已经成为当今夜视技术发展的主要方向,世界各国都以巨额投资竞相开展这一领域的研究工作。.评湫秃焱馊瘸上窦际醯姆⒄垢趴二十世纪五六十年代,美国成功研制需要制冷的焱馓讲馄鳎⒔溆迷诜揽仪,但它受探测器性能的影响,使得热像仪的扫描速度很慢,并不能实时显示年,英国公司研制成功红外探测器,并且在六年后,利用该探测器研制成功了世界第一台实时显示的红外热像仪晦F呤甏拦瓿闪巳瘸上裣低惩ㄓ米件技术的研究,英国、法国等也相继研制了通用组件热像仪。各国通用组件略有不同,其中以美国的第一代热像仪通用组件技术的影响最深刻哺D壳埃诙焱馊瘸上裣统技术已经发展成熟。与第一代相比,第二代的主要特征为:探测器元数大为增加;温度灵敏度更高;探测器件带有大规模集成电路,具有一定信号处理功能;在相同的工作条件下,。它使用大型凝视焦平面阵列,例如;#允棺饔镁嗬更远,灵敏度更高阳叫¨;它还可能工作在两个不同的红外波段:中波~⒚和长波~微米げê焱獯ǜ衅髦饕1宦骄褂糜谡匠⊙坛竟鄄欤胁ùǜ衅骺稍谠毒离提供较高的目标分辨率。夜视和电子传感器局的研究表明,第三代红外系统的目标识别距离将比第二代增加%,并且双波段红外系统能得到同一目标场景的两个不同的影像,并同时馈送给自动目标识别系统,故有助于目标的识别,可显著提高探测伪装目标的能力,甚至可识别车辆的类型,从而保持极低的虚警率睁¨我国于上世纪九十年代中前期研制出第一代热像仪,本世纪初,我国自行研发了第二代热成像若干关键技术。目前,我国研制的第一代和第二代热成像仪,已能部分满足导弹的导引头上口C拦轮菀瞧鞴纠肎讲馄餮兄瞥晒α说谝惶ê焱馊认硕:论文基于讲馄鞯姆侵评浜焱馔枷翊砑际跹芯
陆、海、空三军武器系统的各种性能需要。年,上海技术物理研究所相继研制成功四种型号狪夥秃焱馓讲馄鳎袼爻叽缥,电学串音小于ァА!引。目前,上海技术物理研究所和重庆大学等单位正在研制元及更大规模的红外探测器,昆明物理研究所正在研制狧焱馓讲馄鳌Ь型红外热成像系统价格昂贵;制冷型红外热成像系统额外需要一套制冷设备,增加了系统成本,降低了系统的可