红外成像制导技术发展现状与展望 被引量：67

1

作者 罗海波 史泽林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期565-573,共9页

随着信号处理、半导体技术的飞速发展,近几年红外成像制导技术取得了长足的进展。为了对该领域相关技术进行总结,为未来的研究工作提供参考,首先介绍了红外成像制导技术的概念,分析了红外光学系统、红外焦平面探测器以及图像处理等红外... 随着信号处理、半导体技术的飞速发展,近几年红外成像制导技术取得了长足的进展。为了对该领域相关技术进行总结,为未来的研究工作提供参考,首先介绍了红外成像制导技术的概念,分析了红外光学系统、红外焦平面探测器以及图像处理等红外成像制导中的关键技术的发展现状。参考国内外红外成像制导领域的发展趋势,结合作者多年从事可见光、红外成像制导技术研究积累的经验以及对该领域关键技术的理解,预测了未来红外成像制导技术的发展方向。 展开更多

关键词 红外成像制导 红外光学系统 宽频头罩 多面锥/窗口头罩 红外焦平面探测器

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国外非制冷红外焦平面阵列探测器进展 被引量：32

2

作者 雷亚贵 王戎瑞 陈苗海 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期801-805,共5页

非制冷红外焦平面阵列探测器是目前发展最为迅速的红外探测器种类之一,并已广泛渗透到军事和民事应用中。本文重点阐述几种国外具有代表性的非制冷红外焦平面探测器的现状及其发展趋势。

关键词 非制冷红外探测器 红外焦平面阵列 微测辐射热计 微悬臂梁红外探测器

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红外探测器发展需求 被引量：27

3

作者 张雪 梁晓庚 《电光与控制》 北大核心 2013年第2期41-45,共5页

由于未来作战环境复杂,红外探测技术发展面临严峻挑战,而作为红外型武器的核心——红外探测器,正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程,总结军事... 由于未来作战环境复杂,红外探测技术发展面临严峻挑战,而作为红外型武器的核心——红外探测器,正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程,总结军事发展对探测器新的要求,以确立新一代探测器发展方向。在详细分析国外红外探测器发展历程和现状的基础上,重点介绍了国外红外焦平面探测器的最新研制情况和成果,包括非制冷红外探测器、制冷型红外探测器、红外双色探测器等,并总结强调第三代红外探测器需要在控制成本的同时不断提高和改进红外焦平面探测系统的性能。最后概述了智能化红外焦平面阵列的发展情况。 展开更多

关键词 红外焦平面探测器 红外成像制导 红外监测 智能化红外焦平面

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红外焦平面阵列探测器盲元检测算法研究 被引量：16

4

作者 白俊奇 蒋怡亮 +1 位作者 赵春光 赵敏燕 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期233-235,240,共4页

受材料、制造工艺等因素的影响,红外焦平面阵列探测器均存在一定数量的盲元。在分析探测单元响应特性的基础上,提出一新的盲元检测算法。通过调节探测单元响应的显示动态范围,利用设定阈值完成盲元检测。实验表明,算法不受盲元簇大小的... 受材料、制造工艺等因素的影响,红外焦平面阵列探测器均存在一定数量的盲元。在分析探测单元响应特性的基础上,提出一新的盲元检测算法。通过调节探测单元响应的显示动态范围,利用设定阈值完成盲元检测。实验表明,算法不受盲元簇大小的影响,查找速度快、定位准确率高,有效提高了图像质量。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 探测单元响应 盲元检测

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微透镜列阵提高红外探测器探测能力的方法研究 被引量：11

5

作者 杜春雷 林祥棣 +5 位作者 周礼书 白临波 邱传凯 徐国森 方家雄 王继元 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期246-249,共4页

研究用微光学方法提高红外探测器探测能力的机理 ,通过实验将锗微透镜列阵耦合到 180元HgCdTe焦平面红外探测器上 ,使耦合组件探测率提高到原来的 2 .8倍。提出的光学耦合效率概念为客观评价微光学聚能元件综合质量及耦合机构性能提供... 研究用微光学方法提高红外探测器探测能力的机理 ,通过实验将锗微透镜列阵耦合到 180元HgCdTe焦平面红外探测器上 ,使耦合组件探测率提高到原来的 2 .8倍。提出的光学耦合效率概念为客观评价微光学聚能元件综合质量及耦合机构性能提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 微透镜列阵 红外焦平面探测器 探测率 冷屏效应 光学耦合效率 微光学

原文传递

一种新的红外焦平面阵列盲元检测算法 被引量：10

6

作者 姚琴芬 顾国华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期441-443,共3页

受材料、制造工艺等因素的影响,红外焦平面阵列探测器均存在一定数量的盲元。在分析探测单元响应特性的基础上,提出一种双参考辐射源+定义检测算法。实验结果表明,该算法具有盲元误检率低,查找快速等优点。

关键词 红外焦平面阵列 探测单元响应 盲元检测

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一种基于定标的非均匀性校正改进算法 被引量：8

7

作者 王成龙 王春阳 +1 位作者 谷健 赵新宇 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期498-507,共10页

红外辐射测量系统的成像性能以及测量精度受到焦平面阵列非均匀性的严重影响,原始红外图像的非均匀性需通过后期图像处理算法进行校正。为进一步提高制冷型红外探测器的非均匀性校正(NUC)效果,本文提出了一种基于定标的非均匀性改进算... 红外辐射测量系统的成像性能以及测量精度受到焦平面阵列非均匀性的严重影响,原始红外图像的非均匀性需通过后期图像处理算法进行校正。为进一步提高制冷型红外探测器的非均匀性校正(NUC)效果,本文提出了一种基于定标的非均匀性改进算法。该算法以单点定标和两点定标非均匀性校正方法为基础,既保留两点定标非均匀性校正方法增益校正系数的一致性优势,又结合了单点定标偏置校正系数的稳定性,使得改进算法具有更好的校正效果。为了验证该改进算法的校正效果,本文以640 pixel×512 pixel大小的制冷型中波红外探测器为研究对象,采用入瞳直径为25 mm的红外成像系统对提出的算法进行实验验证。实验结果表明:在1 ms积分时间下,单点定标方法、两点定标方法及改进算法校正后的图像非均匀性分别为1.7833%、0.2190%和0.1481%;2 ms积分时间下的非均匀性分别为1.8257%、2.2474%和1.6546%。改进算法整体上进一步降低了图像的非均匀性,校正效果更好、精度更高。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 红外探测器 单点定标 两点定标 非均匀性校正

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气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析 被引量：8

8

作者 谭雨婷 李家琨 +1 位作者 金伟其 王霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2489-2495,共7页

危险气体泄漏引发的事故及灾难对人身安全和社会稳定造成巨大威胁,及时有效地检测到气体泄露、定位泄漏源以及评估气体扩散趋势等成为研究人员关注的热点。与目前各种单点气体探测器固定位置并通过气体扩散进行泄漏气体探测不同,基于红... 危险气体泄漏引发的事故及灾难对人身安全和社会稳定造成巨大威胁,及时有效地检测到气体泄露、定位泄漏源以及评估气体扩散趋势等成为研究人员关注的热点。与目前各种单点气体探测器固定位置并通过气体扩散进行泄漏气体探测不同,基于红外焦平面探测器的红外成像气体泄漏检测技术对可能的泄露点进行成像检测。由于这两种探测器本身的灵敏度差异较大,且工作原理也有所不同,所以如何评价两者的探测效率成为人们关心的问题。因此,基于计算流体力学软件FLUENT对两种探测器在室内空间环境的检测灵敏度进行了模拟分析,比较了两者在实际应用中的优缺点,指出红外焦平面探测器在响应速度和实际检测灵敏度等方面的独特优势,对红外成像气体泄漏检测技术的进一步发展具有推动作用和借鉴意义。 展开更多

关键词 气体泄漏检测 红外焦平面探测器 FLUENT仿真分析 柱体密度

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红外焦平面失效元处理方法及软硬件实现 被引量：5

9

作者 郭继昌 陈敏俊 +1 位作者 李锵 关欣 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期57-60,共4页

失效元对红外焦平面阵列器件成像质量的影响较大。本文在给出失效元定义的基础上,对失效元的产生机理进行了分析,并给出了具体的失效元检测方法。基于DSP实现了红外图像的硬件处理系统并编写了失效元处理的软件程序,实现了失效元的自动... 失效元对红外焦平面阵列器件成像质量的影响较大。本文在给出失效元定义的基础上,对失效元的产生机理进行了分析,并给出了具体的失效元检测方法。基于DSP实现了红外图像的硬件处理系统并编写了失效元处理的软件程序,实现了失效元的自动检测和校正。实验结果表明,所设计的软硬件符合实时性、可靠性的要求,取得了较好的处理效果。 展开更多

关键词 红外焦平面探测器 失效元处理 响应率 红外图像处理

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冷屏对红外焦平面探测器组件性能的影响

10

作者 甘玉梅 赵农 于小兵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期924-928,共5页

分析了国内早期中波320×256红外焦平面探测器组件与国外同类产品在装机性能上的差异,采用三种实验方法检测了国内外探测器组件的光电性能,通过对探测器组件光电转换和结构的分析,确定出杂散光在冷屏内部的反射是导致测试结果差异... 分析了国内早期中波320×256红外焦平面探测器组件与国外同类产品在装机性能上的差异,采用三种实验方法检测了国内外探测器组件的光电性能,通过对探测器组件光电转换和结构的分析,确定出杂散光在冷屏内部的反射是导致测试结果差异的原因,冷屏内表面黑化层和结构形式是影响组件实际应用的关键。冷屏结构改进后,有效改善了国内探测器组件的实际应用性能。 展开更多

关键词 冷屏 辐射 红外焦平面探测器 杂散光

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中波红外640×512(25μm)探测器组件可靠性验证试验

11

作者 宋宏伟 刘塑 +6 位作者 李海英 于洪有 史圣兵 郭秀丽 李昊岚 张亚平 王向前 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期879-882,共4页

随着红外探测器技术的发展,对探测器组件的可靠性提出了更高的要求。探测器可靠性随整机考核的方法难以满足考核需求,针对该问题,开展了中波红外640×512(25μm)探测器组件在环境应力下的可靠性验证研究,对探测器组件中的关键部位... 随着红外探测器技术的发展,对探测器组件的可靠性提出了更高的要求。探测器可靠性随整机考核的方法难以满足考核需求,针对该问题,开展了中波红外640×512(25μm)探测器组件在环境应力下的可靠性验证研究,对探测器组件中的关键部位进行了高温加速寿命试验、持续工作等试验,并根据关键部件专项可靠性试验数据对探测器组件的整体可靠性进行预计,结合所选择的可靠性评估方法,对试验结果进行评估,评估结果表明所研制的组件满足可靠性要求。所使用的可靠性验证及评估方法,可以对制冷型红外探测器组件做出较为客观、准确的评估。 展开更多

关键词 红外焦平面探测器 可靠性 可靠性试验

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一种新型实时两点非均匀性校正方法 被引量：6

12

作者 关同辉 张同贺 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第4期112-117,共6页

针对探测器响应的非线性以及探测器响应随时间偏移两大问题,提出了一种新型实时两点非均匀性校正法。该方法可弥补两点校正法无法在线实时校正的不足,且抑制了工作环境的剧烈变化对探测器非均匀性的影响。本文以气动热环境下的红外焦平... 针对探测器响应的非线性以及探测器响应随时间偏移两大问题,提出了一种新型实时两点非均匀性校正法。该方法可弥补两点校正法无法在线实时校正的不足,且抑制了工作环境的剧烈变化对探测器非均匀性的影响。本文以气动热环境下的红外焦平面探测系统为研究对象,对新型实时两点非均匀性校正法的校正过程进行具体的仿真计算和理论论证。结果表明:本文方法在理论上基本满足实际非均匀性校正情况,可适用于复杂多变的探测器工作环境。 展开更多

关键词 红外焦平面 非均匀性 两点校正法 响应非线性 探测器漂移

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激光干扰红外焦平面器件的干扰图像仿真 被引量：6

13

作者 亓凤杰 李华 +3 位作者 王敏 黄成功 邹前进 王彦斌 《半导体光电》 CAS 北大核心 2015年第2期213-215,共3页

在激光干扰的仿真试验中,要进行干扰效果评估,最直观的方法就是仿真出干扰图像。干扰图像的仿真是进行激光干扰内场仿真试验亟待解决的问题。文章研究了采用CTIA输入级电路以及CDS相关双采样预处理电路的HgCdTe探测器的干扰图像仿真。... 在激光干扰的仿真试验中,要进行干扰效果评估,最直观的方法就是仿真出干扰图像。干扰图像的仿真是进行激光干扰内场仿真试验亟待解决的问题。文章研究了采用CTIA输入级电路以及CDS相关双采样预处理电路的HgCdTe探测器的干扰图像仿真。首先研究了激光干扰线阵探测器的干扰图像仿真,然后通过进一步分析串扰现象产生的原理,研究了激光功率密度分布不均匀时激光干扰面阵探测器的干扰图像仿真。分析了带背景的干扰图像仿真。 展开更多

关键词 干扰图像仿真 激光 红外焦平面器件

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锑化铟红外探测器的微透镜阵列设计及试验 被引量：1

14

作者 谭启广 张轶 +2 位作者 任秀娟 李忠贺 宁提 《红外》 CAS 2023年第9期23-27,共5页

台面型锑化铟红外焦平面探测器的制作工艺简单,量子效率高,但是填充因子较低且会随着像元尺寸的减小而进一步降低。减小台面腐蚀深度可以提高探测器的填充因子,但会增大串音。介绍了一种新型微透镜阵列的设计与制备方法,以提高锑化铟红... 台面型锑化铟红外焦平面探测器的制作工艺简单,量子效率高,但是填充因子较低且会随着像元尺寸的减小而进一步降低。减小台面腐蚀深度可以提高探测器的填充因子,但会增大串音。介绍了一种新型微透镜阵列的设计与制备方法,以提高锑化铟红外探测器的填充因子并减小串音。与现有的热回流微透镜阵列相比,该微透镜阵列的填充率、表面粗糙度以及尺寸均匀性能得到了较好的兼顾,可直接在锑化铟红外探测器表面制作,工艺简单。结果显示,探测器的串音降低26%,光响应提高22%。 展开更多

关键词 红外焦平面探测器 锑化铟 微透镜阵列

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双层异质结碲镉汞甚长波红外焦平面探测器研究进展 被引量：4

15

作者 谭振 刘世光 +3 位作者 田震 宋淑芳 吴卿 周立庆 《红外》 CAS 2020年第4期1-7,共7页

报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延As掺杂技术生长了p--on--n异质结材料。基于湿法腐蚀、表侧壁钝化以及In柱互连工艺,制备了第一支台面型碲镉汞甚长波红外焦平面器件。在60 K... 报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延As掺杂技术生长了p--on--n异质结材料。基于湿法腐蚀、表侧壁钝化以及In柱互连工艺,制备了第一支台面型碲镉汞甚长波红外焦平面器件。在60 K的工作温度下,该器件的截止波长为14.28μm,有效像元率为94.5%,平均峰值探测率为8.98×10^10 cm·Hz^1/2·W^-1。 展开更多

关键词 双层异质结 甚长波红外 碲镉汞 红外焦平面探测器

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甚长波碲镉汞红外探测器制备研究 被引量：3

16

作者 田震 宋淑芳 +2 位作者 邢艳蕾 孙浩 刘世光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1527-1531,共5页

报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延As掺杂技术生长了高质量的p-on-n型双层异质结材料。并通过提高材料质量将双层异质结材料的双晶衍射半峰宽控制在30 arcsec以内。基于台面器... 报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延As掺杂技术生长了高质量的p-on-n型双层异质结材料。并通过提高材料质量将双层异质结材料的双晶衍射半峰宽控制在30 arcsec以内。基于台面器件加工、表侧壁钝化以及In柱互连工艺,制备了640×512,25μm碲镉汞甚长波红外焦平面器件。通过进一步优化了材料生长和芯片制备工艺,在65 K的工作温度下,该器件的截止波长为14.35μm,有效像元率为98.06%,平均峰值探测率为8.09×10^(10)cm·Hz^(1/2)·W^(-1)。 展开更多

关键词 双层异质结 甚长波红外 碲镉汞 红外焦平面探测器

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大电荷处理能力红外探测器读出电路像素设计

17

作者 杨斯博 李敬国 袁媛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1892-1896,共5页

读出电路将红外探测器二极管激发产生的光电子收集、积分成为电压信号并按序读出,使其变成后端系统可读的电信号,是红外焦平面探测器的重要组成部分。电荷处理能力作为衡量读出电路的一项重要指标,探测器的性能以及某些应用条件下要求... 读出电路将红外探测器二极管激发产生的光电子收集、积分成为电压信号并按序读出,使其变成后端系统可读的电信号,是红外焦平面探测器的重要组成部分。电荷处理能力作为衡量读出电路的一项重要指标,探测器的性能以及某些应用条件下要求读出电路具有大的电荷处理能力,本文介绍一种具备大电荷处理能力的模拟读出电路像素级设计,在15μm像元间距内最大积分电容达到832 fF,最大电荷处理能达到10.92 Me^(-),且具备良好的线性度。 展开更多

关键词 红外焦平面探测器 读出电路 大电荷处理能力

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“高分四号”卫星凝视相机脉冲管制冷机 被引量：4

18

作者 蔡京辉 赵密广 洪国同 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第4期66-71,共6页

"高分四号"卫星凝视相机采用国产长寿命脉冲管制冷机冷却红外焦平面探测器,是中国长寿命脉冲管制冷机首次在轨业务应用。文章介绍了该长寿命脉冲管制冷机的特点、主要技术指标、可靠性控制措施,同时介绍了中国科学院理化技术... "高分四号"卫星凝视相机采用国产长寿命脉冲管制冷机冷却红外焦平面探测器,是中国长寿命脉冲管制冷机首次在轨业务应用。文章介绍了该长寿命脉冲管制冷机的特点、主要技术指标、可靠性控制措施,同时介绍了中国科学院理化技术研究所基于"高分四号"卫星凝视相机脉冲管制冷机研制的新一代脉冲管制冷机的情况。"高分四号"卫星上的脉冲管制冷机采用理化所独立研制的高效率压缩机。该压缩机采用永磁电机动圈结构、板弹簧支撑,电机中永磁场最高磁场强度达到1.1T。脉冲管冷指采用同轴布置。整机制冷性能为3W/80K,最大输入功率小于80W,整机质量小于6kg。脉冲管制冷机已在轨连续开机超过半年,性能未见衰减。 展开更多

关键词 压缩机 脉冲管制冷机 红外焦平面探测器 “高分四号”卫星

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一种锥形自调式J-T制冷器

19

作者 徐庆松 聂雪莲 李进武 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1213-1217,共5页

介绍了一种既可以实现快速启动又能够维持长时间小流量工作的锥形自调式J-T制冷器,可以广泛应用于制导导弹中红外焦平面探测器组件的制冷。该J-T制冷器采用微型波纹管作为自调机构,具有成本低、适应范围广等特点。与探测器杜瓦组件进行... 介绍了一种既可以实现快速启动又能够维持长时间小流量工作的锥形自调式J-T制冷器,可以广泛应用于制导导弹中红外焦平面探测器组件的制冷。该J-T制冷器采用微型波纹管作为自调机构,具有成本低、适应范围广等特点。与探测器杜瓦组件进行耦合试验,结果表明在50 MPa氩气气源条件下,芯片降温至100 K所需时间≤5 s。 展开更多

关键词 锥型制冷器 波纹管 红外焦平面探测器

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超长线列红外探测器组件的低温面形研究

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作者 张璐 付志凯 刘伟 《红外》 CAS 2023年第9期16-22,共7页

随着红外焦平面探测器阵列规模的不断扩大,由多层结构低温热失配形变导致的杜瓦可靠性问题愈发突出,对焦面低温形变的定量化表征需求越来越迫切。基于超长线列红外焦平面探测器冷箱组件开展焦面低温形变研究,针对多层结构粘接造成的焦... 随着红外焦平面探测器阵列规模的不断扩大,由多层结构低温热失配形变导致的杜瓦可靠性问题愈发突出,对焦面低温形变的定量化表征需求越来越迫切。基于超长线列红外焦平面探测器冷箱组件开展焦面低温形变研究,针对多层结构粘接造成的焦面低温形变进行了理论仿真。设计了一种探测器工作温度90 K下焦面低温形变的测试方法。对比分析面形测试结果与仿真计算,低温下焦面整体下移,但变形曲线呈拱形。仿真得出两边芯片向下凹约9.24μm,中间位置芯片向下凹1.36μm。实验得出两边芯片向下凹约40μm,中间位置芯片向下凹10μm。数据差异与仿真材料的参数设置有关。验证了仿真结果的合理性,可为超长线列探测器焦面多层结构设计提供参考依据。 展开更多

关键词 低温形变 理论仿真 面形测试 材料参数 红外焦平面探测器

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