在當今科技飛速發展的時代,紅外成像技術以其獨特的優勢,在醫療、工業檢測等多個領域扮演著越來越重要的角色。本章節(P146 第7章紅外焦平面非均勻性校正SoC)將深入探討紅外成像系統中的關鍵技術——非均勻性校正SoC,以及它如何推動紅外成像技術邁向新的高度。
- 紅外成像系統:視覺的延伸
紅外成像系統,簡而言之,就是利用紅外焦平面陣列(IRFPA)捕捉并轉換紅外輻射,形成圖像的技術。這一技術的核心在于,它能夠“看穿”黑暗,捕捉到人眼無法直接觀察到的紅外輻射,從而在夜視、熱成像等領域發揮著不可替代的作用。
紅外焦平面陣列原理:
焦平面探測器的焦平面上排列著感光元件陣列,從無限遠處發射的紅外線經過光學系統成像在系統焦平面的這些感光元件上,探測器將接受到光信號轉換為電信號并進行積分放大、采樣保持,通過輸出緩沖和多路傳輸系統,最終送達監視系統形成圖像
- 非均勻性問題:成像質量的隱形殺手
然而,IRFPA在實際應用中面臨著一個棘手的問題——非均勻性。這種非均勻性表現為固定圖案噪聲、像元響應特性差異以及無效像元,嚴重影響了成像質量。因此,非均勻性校正成為了紅外成像系統中一個至關重要的預處理步驟。
- 紅外探測器的材料革命
可制作紅外探測器的材料很多,如鐵電材料、氧化釩、石墨烯,但適于發展三代紅外光電探測器,即響應波段可調的多色紅外焦平面列陣器件的材料主要有碲鎘汞HgCdTe、量子阱QWIP、新型二類超晶格、量子點QDIP四個材料體系。因其優異的性能和可調的響應波段,成為了發展新一代紅外光電探測器的熱門選擇。
- 紅外相機:成本與