红外焦平面驱动及采集控制电路的设计与实现

• 作 者: 任其干
• 机 构: 重庆邮电大学
• 出 处: 重庆邮电大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 红外热成像仪 图像处理 采集控制电路 红外焦平面驱动

一切高于绝对零度物体都存在热辐射，由此人类研制了各种设备来捕获热辐射，从而获得物体温度信息。红外热成像仪就是捕获物体热辐射，并将物体温度信息转换成图像信息加以利用的设备。红外技术及其热成像设备在军事和民用等领域有着广泛的应用，本文的研究工作就是基于研制一款红外热成像仪项目。　　
红外热像仪一般由红外光学系统、红外探测器、探测器驱动及采集控制电路、图像处理电路和显示系统等构成。红外探测器是捕获红外辐射原始信息的设备，其性能和发展基本上决定了红外成像仪的技术水平。为了提高红外UFPA探测器的性能，一方面需要不断完善器件的研制水平，另一方面要设计高质量低噪声的驱动电路和采集控制电路，使UFPA处于最佳工作状态，以提高系统的性能参数和成像品质。因此，研制出一种性能好的UFPA驱动和采集控制电路非常重要。　　
本文的重点就是设计高性能红外探测器驱动和采集控制电路，它是研制高性能红外热像仪的重要组成部分。为此，本论文做了下面几个方面的工作来实现电路的设计目标：1、调研当前国际先进的红外焦平面探测器发展现状，研究其结构和原理。2、研究当前红外热成像仪实现架构，根据选定的长波非制冷红外焦平面阵列探测器，确定课题热像仪实现架构和探测器驱动和采集电路的设计方案。3、设计和实现探测器模拟和数字两种输出模式下驱动和采集控制电路。4、对实现效果进行测试和分析，从而得出研制产品所要采用的方案。　　
通过测试结果得出，课题把探测器驱动和采集控制电路作为一个独立的模块来研制，降低了开发难度，缩短了开发周期，获得了预期的成像效果。对驱动电路中传统温控电路的改进实现了多温度点的控制，使热像仪的环境适应性得到增强。这些工作已成为项目开发出高性能红外热像仪的重要基础。