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光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算和测试分析
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作者 毛京湘 孔金丞 +3 位作者 孔令磊 龚晓丹 黄俊博 马颖婷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期872-878,共7页
噪声等效温差(NETD)是表征红外焦平面探测器灵敏度的重要参数,除了器件本身的因素以外,与实际应用条件及测试条件密切相关。从红外焦平面探测器NETD的测试方法和流程出发,对光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算公式进行了推导,分析了... 噪声等效温差(NETD)是表征红外焦平面探测器灵敏度的重要参数,除了器件本身的因素以外,与实际应用条件及测试条件密切相关。从红外焦平面探测器NETD的测试方法和流程出发,对光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算公式进行了推导,分析了影响器件NETD的主要因素,对典型红外焦平面探测器在不同积分时间、不同电荷存储量、不同F数及半阱输出条件下的背景限NETD进行了理论计算及分析。在固定背景温度下,通过理论公式可从某一温差的NETD推算出不同温差的NETD,选择典型器件进行验证,从常规NETD测试结果推算出的一组NETD与相应温差下的实测结果符合较好,其中1 K温差的NETD推算结果已非常接近实际情况,可为热像仪系统应用提供参考。 展开更多
关键词 红外焦平面探测器 噪声等效温差(netd) 背景温度 积分时间 电荷存储量 半阱输出
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对NETD表达的红外热像仪探测距离的讨论 被引量:5
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作者 白渭雄 付全喜 焦光龙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1270-1273,共4页
红外热像仪对目标的探测距离的计算方法已有多种,本文对基于目标与背景温差ΔT0和等效噪声温差NETD而推导出的公式进行了分析,对大气透过率aτ对ΔT0的衰减作用提出了不同的看法,并据此对基于ΔT0和NETD的热像仪探测距离公式进行了修正... 红外热像仪对目标的探测距离的计算方法已有多种,本文对基于目标与背景温差ΔT0和等效噪声温差NETD而推导出的公式进行了分析,对大气透过率aτ对ΔT0的衰减作用提出了不同的看法,并据此对基于ΔT0和NETD的热像仪探测距离公式进行了修正,对影响NETD参数的诸多因素进行了分析。在此基础上,推导出了热像仪对含有不同温度的多个红外辐射源的同一目标的距离计算公式。 展开更多
关键词 热像仪 热成像 红外探测 探测距离 netd
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基于NETD和△T红外点源目标作用距离方程的讨论 被引量:10
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作者 王晓剑 刘扬 +1 位作者 陈蕾 李川 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期493-496,共4页
分析了噪声等效温差NETD的概念及其表达式的数学推导过程,以及现有的基于NETD和目标背景温差△T的红外点源目标作用距离方程的成立条件,结果表明:NETD的数学表达式和其数值的实验室测量,以及作用距离方程都是基于目标背景小温差条件的,... 分析了噪声等效温差NETD的概念及其表达式的数学推导过程,以及现有的基于NETD和目标背景温差△T的红外点源目标作用距离方程的成立条件,结果表明:NETD的数学表达式和其数值的实验室测量,以及作用距离方程都是基于目标背景小温差条件的,而作为点源进行探测的目标往往并不满足小温差条件。据此,对将NETD的概念用于点源目标作用距离的计算提出了不同的看法。最后,介绍了一种适用的基于NETD和目标背景温度参数的点源目标作用距离的计算方法。 展开更多
关键词 红外成像系统 点源目标 作用距离 噪声等效温差
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热成像系统的NETD测试分析 被引量:10
4
作者 安成斌 万英 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期414-417,共4页
总结了目前国内外热成像整机测试系统中常用的两种NETD测试方法。分析了NETD测试模型,比较了两种测试方法在处理非线性视频图像输出中的差异,选取测试精度、重复性更高的信号传递函数(SiTF)测试方法作为实验方法。对同一热成像系统在NET... 总结了目前国内外热成像整机测试系统中常用的两种NETD测试方法。分析了NETD测试模型,比较了两种测试方法在处理非线性视频图像输出中的差异,选取测试精度、重复性更高的信号传递函数(SiTF)测试方法作为实验方法。对同一热成像系统在NETD测试中测试结果存在较大差异的现象进行了分析。重点针对自动增益亮度、图像增强、伽马矫正、高频滤波4种常见非线性处理方式对NETD测试结果的影响,提出了相应的测试说明及解决方案,为获得准确、可重复的NETD测试结果提供了有效的手段。 展开更多
关键词 热成像系统 红外测试 netd
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现代红外成像系统理论性能仿真
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作者 乔宣霖 陈蔚 +5 位作者 安晓强 王茜 任驹 贾静 张艺蓝 代俊 《飞控与探测》 2024年第5期87-92,共6页
红外光学系统通过感测物体和背景之间的温差,提供了昼夜寻找目标的能力。最小可分辨温差(Minimum Resolvable Temperature Difference,MRTD)可以评估红外光学系统的性能。使用基于第三代探测器噪声等效温差(Noise Equivalent Temperatur... 红外光学系统通过感测物体和背景之间的温差,提供了昼夜寻找目标的能力。最小可分辨温差(Minimum Resolvable Temperature Difference,MRTD)可以评估红外光学系统的性能。使用基于第三代探测器噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)的数学表达式对MRTD进行了数值模拟。根据改进的约翰逊准则对红外光学系统的可探测距离进行预测,并对制冷红外光学系统的MRTD进行测量。对实际测量与理论模拟进行比较,结果表明它们之间具有很高的一致性。 展开更多
关键词 最小可分辨温差 噪声等效温差 距离预测 红外光学系统
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扫描热成像系统NETD数学模型的研究 被引量:4
6
作者 李旭东 艾克聪 王伟 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第4期37-40,共4页
 讨论了最近几十年发展起来的最具代表性的10种NETD模型的优缺点,在对它们进行综合分析的基础上建立起了新的适用于扫描热成像系统的NETD数学模型,得到的模型消除了光学系统大的f/#影响,增加了两个可供选择的光谱滤波函数,并考虑了占...  讨论了最近几十年发展起来的最具代表性的10种NETD模型的优缺点,在对它们进行综合分析的基础上建立起了新的适用于扫描热成像系统的NETD数学模型,得到的模型消除了光学系统大的f/#影响,增加了两个可供选择的光谱滤波函数,并考虑了占空比在模型中的影响,建立起的模型能客观全面地用于热成像系统温度灵敏度的性能评价。 展开更多
关键词 热成像系统 噪声等效温差(netd) 数学模型
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热像仪空间NETD测量技术 被引量:3
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作者 胡铁力 马世帮 +8 位作者 郭羽 辛舟 李四维 解琪 刘瑞星 范纪红 张玫 谢毅 刘军宁 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1094-1098,共5页
凝视阵列型热像仪的空间噪声制约着热像仪对远距离目标的探测、分辨、跟踪性能。为解决热像仪空间噪声实际测量问题,分析了热像仪的空间噪声测量原理,给出了热像仪基于信号传递函数的空间噪声测量数学模型,介绍了热像仪某一组、某一区... 凝视阵列型热像仪的空间噪声制约着热像仪对远距离目标的探测、分辨、跟踪性能。为解决热像仪空间噪声实际测量问题,分析了热像仪的空间噪声测量原理,给出了热像仪基于信号传递函数的空间噪声测量数学模型,介绍了热像仪某一组、某一区域或全部像素如何剔除时间域NETD,再通过统计计算得到其空间NETD的数学模型。对制冷型MCT320×256凝视列阵热像仪的SiTF和空间NETD进行测量,当背景黑体温度为5℃时,FOV区域中心信号传递函数(SiTF)为27.29 mV/℃,NETD为0.128℃,20℃时FOV区域中心SiTF为29.03℃,NETD为0.121℃。测量结果表明:该方法可评估空间噪声对热像仪性能的影响。 展开更多
关键词 红外热像仪 空间噪声 固定模式噪声 时间噪声 netd
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噪声等效温差(NETD)测试方法分析 被引量:8
8
作者 尹达人 许生龙 《红外技术》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期31-33,38,共4页
讨论了扫描热象仪及红外焦平面凝视热象仪NETD的计算公式,其中最关键的是噪声等效带宽的计算,作者建议,除了要标定噪声等效温差。
关键词 热象仪 噪声等效温差 测试 红外探测器
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热成像系统NETD自动测量方法研究 被引量:5
9
作者 万英 祁蒙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期133-136,共4页
论述了红外热成像系统NETD测量的理论基础,设计了一种该参数的自动测量方法,并搭建了试验平台.该平台先设置不同温差的靶标,再通过采集卡将热像仪的模拟视频采集到计算机,然后通过WINDOWS程序对数据进行处理,最后计算出热像仪的NETD.试... 论述了红外热成像系统NETD测量的理论基础,设计了一种该参数的自动测量方法,并搭建了试验平台.该平台先设置不同温差的靶标,再通过采集卡将热像仪的模拟视频采集到计算机,然后通过WINDOWS程序对数据进行处理,最后计算出热像仪的NETD.试验结果表明,该参数的自动测量可以工程化实现. 展开更多
关键词 netd 热成像系统
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一种多谱段TDI线列制冷红外探测器
10
作者 王晓龙 李冬冰 +3 位作者 袁媛 张璐 冯志攀 王成刚 《红外》 CAS 2024年第7期9-15,共7页
研制出一种多谱段时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)线列制冷红外探测器。探测器阵列规模达到1024×4×6,像元尺寸为20μm×20μm。读出电路具有分谱段将转换成电信号的模拟信号串行输出、边积分边读出(Integrate W... 研制出一种多谱段时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)线列制冷红外探测器。探测器阵列规模达到1024×4×6,像元尺寸为20μm×20μm。读出电路具有分谱段将转换成电信号的模拟信号串行输出、边积分边读出(Integrate While Reading,IWR)、TDI以及盲元/闪元剔除功能。探测器芯片采用碲镉汞外延材料制造光伏二极管阵列,封装采用高可靠性的全金属真空杜瓦,制冷采用小型分置式斯特林制冷机。整机具备体型小、功耗低、响应波段宽、集成度高、启动时间短等优点。测试结果表明,器件各谱段的盲元率小于1%,各谱段的噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)小于30 mK,各谱段的动态范围大于70 dB,各谱段的响应率非均匀性小于5%,各谱段的非线性度小于2%,器件行频大于20 kHz。 展开更多
关键词 多谱段 时间延迟积分 噪声等效温差
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用NETD表达的热像仪作用距离方程 被引量:4
11
作者 刘其涛 李金萍 《生命科学仪器》 2005年第2期41-42,共2页
提出了一种利用噪声等效温差NETD计算红外热像仪作用距离的方法。分析了的两个表达式及其实际使用意义,结合作用距离的普遍方程建立了用NETD表示的对点源探测的作用距离方程,提高了热像仪的使用效率。
关键词 netd 距离方程 噪声等效温差 作用距离 红外热像仪 普遍方程 表达式
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用NETD表达的红外作用距离方程 被引量:16
12
作者 姜宏滨 《光学与光电技术》 2003年第2期40-41,共2页
从红外系统作用距离的普遍方程和等效噪声温差的定义出发,推导出用NETD表达的红外系统作用距离方程。
关键词 netd 红外系统 作用距离方程 等效噪声温差 红外热像仪
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参数设置对噪声等效温差(NETD)测试影响分析 被引量:5
13
作者 胡明鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期27-31,34,共6页
噪声等效温差是一个用以标志红外热成像系统灵敏度的广泛使用的参数。在实际测试中各种参数的设置会对噪声等效温差的测试结果产生较大的影响,主要有积分时间、增益、背景温度等。详细分析了噪声等效温差及各参数的理论模型并在此基础... 噪声等效温差是一个用以标志红外热成像系统灵敏度的广泛使用的参数。在实际测试中各种参数的设置会对噪声等效温差的测试结果产生较大的影响,主要有积分时间、增益、背景温度等。详细分析了噪声等效温差及各参数的理论模型并在此基础上进行了实验与分析,定量地给出了各参数对噪声等效温差的影响,这为正确测试噪声等效温差提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 红外热成像系统 噪声等效温差 积分时间 增益 背景温度
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基于NETD的红外探测系统作用距离分析 被引量:5
14
作者 罗振莹 白璐 +2 位作者 宁辉 关小伟 吴振森 《红外》 CAS 2017年第5期27-30,43,共5页
由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)参数表示的红外探... 由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化.随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。 展开更多
关键词 netd 红外探测系统 作用距离
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红外系统NETD测试对比与分析 被引量:5
15
作者 魏东 徐世伟 王大鹏 《光电技术应用》 2012年第6期38-41,共4页
指出传统NETD测试中的不足之处,并加以改进。提出实验室条件下基于数字图像的精确测量方法,并对测试结果进行修正。对测试得到的两组数据进行对比分析,指出该方法更加准确地反映出红外系统的NETD。
关键词 噪声等效温差 传递函数 标准偏差
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不同波段口径的制冷型红外系统NETD对比分析 被引量:1
16
作者 魏东 徐世伟 王大鹏 《舰船电子工程》 2012年第12期133-135,共3页
对制冷型HgCdTe红外系统采用不同波段、不同口径的光学镜头组合,对测试得到的四组数据从原理上进行对比分析,解释实验现象,并引申应用于实际工作。
关键词 噪声等效温差 均方根噪声 比探测率
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焦平面热像仪NETD参数的自动测量 被引量:5
17
作者 钟文辉 李文书 周起勃 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期565-567,共3页
设计了一种用于红外焦平面热像仪NETD参数自动测量的算法,也论述相关的红外目标自动检测算法,并给出了系统硬件的设计与实现。该系统对焦平面热像仪输出的模拟视频数据进行A/D采样,通过CPLD和USB2.0高速总线把图像数据传回PC,在PC上对... 设计了一种用于红外焦平面热像仪NETD参数自动测量的算法,也论述相关的红外目标自动检测算法,并给出了系统硬件的设计与实现。该系统对焦平面热像仪输出的模拟视频数据进行A/D采样,通过CPLD和USB2.0高速总线把图像数据传回PC,在PC上对方孔目标进行自动检测并计算NETD。 展开更多
关键词 焦平面热像仪 等效噪声温差 视频采集 目标检测
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红外成像系统NETD客观测量方法研究 被引量:2
18
作者 徐立伟 李强 程高峰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1248-1252,共5页
针对目前国内热成像系统的两种测量方法进行简要总结,面对红外成像系统检测的工程化要求,选择精度较高,但是测量时间较长的信号传递函数(Si TF)方法,通过优化测量步骤,改进图像测量算法,大幅缩减检测时间,经过两次不同环境温度下的测量... 针对目前国内热成像系统的两种测量方法进行简要总结,面对红外成像系统检测的工程化要求,选择精度较高,但是测量时间较长的信号传递函数(Si TF)方法,通过优化测量步骤,改进图像测量算法,大幅缩减检测时间,经过两次不同环境温度下的测量,得到的测量结果稳定性好,重复性好。该方法为噪声等效温差NETD工程化测量提供了有效手段。 展开更多
关键词 红外成像系统 信号传递函数 三维噪声模型 噪声等效温差
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高工作温度中波红外碲镉汞焦平面研究
19
作者 覃钢 秦强 +8 位作者 何天应 宋林伟 左大凡 杨超伟 李红福 李轶民 孔金丞 赵鹏 赵俊 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期588-593,共6页
该文报道了昆明物理研究所高工作温度中波红外碲镉汞焦平面探测器器件的研究情况。通过优化焦平面器件结构参数,采用As离子注入形成p-on-n平面结器件技术,在液相外延生长的高质量原位In掺杂的碲镉汞薄膜上制备了阵列规格为640×512... 该文报道了昆明物理研究所高工作温度中波红外碲镉汞焦平面探测器器件的研究情况。通过优化焦平面器件结构参数,采用As离子注入形成p-on-n平面结器件技术,在液相外延生长的高质量原位In掺杂的碲镉汞薄膜上制备了阵列规格为640×512@15μm的中波红外焦平面探测器。利用变温杜瓦测试了焦平面芯片在不同工作温度下的光谱响应、器件暗电流、噪声等效温差、有效像元率以及盲元分布等,测试结果表明器件具备180K以上工作温度的能力。 展开更多
关键词 高工作温度 中波红外 碲镉汞 噪声等效温差 有效像元率
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高工作温度碲镉汞p-on-n中波1024×768焦平面探测器
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作者 何天应 秦强 +15 位作者 孔金丞 覃钢 杨超伟 王向前 李红福 王琼芳 李永亮 杨翼虎 李轶民 宋林伟 杨秀华 罗云 陈楠 胡旭 赵俊 赵鹏 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2023年第6期711-715,共5页
提高红外探测器的工作温度对于减小红外系统的尺寸、重量和功耗至关重要,进而实现结构紧凑和成本低廉的红外系统。昆明物理研究所多年来对掺铟和砷离子注入技术的HgCdTe p-on-n技术进行了优化,实现了性能优异的中波红外探测器的研制。... 提高红外探测器的工作温度对于减小红外系统的尺寸、重量和功耗至关重要,进而实现结构紧凑和成本低廉的红外系统。昆明物理研究所多年来对掺铟和砷离子注入技术的HgCdTe p-on-n技术进行了优化,实现了性能优异的中波红外探测器的研制。本文报道了高工作温度中波1024×768@10μm红外焦平面阵列探测器的最新结果,并介绍了在150 K工作温度下的器件性能。结果标明,器件在150 K下截止波长为4.97μm,并测得了不同工作温度下的NETD、暗电流和有效像元率。此外,还展示了在150 K的工作温度下焦平面器件的红外图像,并呈现了99.4%的有效像元率。 展开更多
关键词 碲镉汞 高工作温度 中波红外 噪声等效温差 暗电流
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