光电成像——非均匀性资料讲解.ppt

第三，1/f 噪声，通常认为它是由半导体的表面电流引起的，在一些文献中认为1/f 噪声会使探测单元性能恶化，形成盲元。 第四，信号电荷传输读出的影响，在采用移位读出的IRFPA器件中，通道障碍可使相关像元信号衰减而形成盲元。 最后，IRFPA器件工作所处的温度随机变化将影响像元性能，在一定环境温度下，例如过高或过低的气温下，部分像元将产生性能劣变，失去探测能力，而成为盲元。 引起盲元的因素中主要的还是物理损坏、响应特性的非一致性、读出电路及暗电流的影响。 根据上述分析，盲元可分为器件级和信号通道级两类。 器件级的盲元：就是红外探测器阵列自身中的无效像元； 信号通道级的盲元：是成像系统中电荷读出及电子成像过程中由于通道障碍使相关像元信号衰减而形成的盲元。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第5讲 非均匀性 光电成像实时处理技术 第5讲 红外焦平面阵列的非均匀性及盲元 ? 5.1 红外探测器与红外焦平面阵列 ? 5.2 IRFPA的非均匀性 ? 5.3 非均匀性产生机理 ? 5.4 IRFPA的盲元 ? 5.5 盲元产生机理 5.1 红外探测器与红外焦平面阵列 红外技术和红外系统的发展和应用，始终是与红外辐射探测器的发展密切联系在一起的。 红外探测器是红外系统中最关键的元件之一，它是一种把接收到的红外辐射能转变成相应电量的传感器。 早在十九世纪就诞生了红外探测器，但直至到了二十世纪四十年代初德国研制出硫化铅（PbS）探测器以后，红外探测器技术才得到了迅速的发展并应用于军事目的。目前红外探测器已广泛应用于军事和民用的许多领域，特别是在对目标的探测和制导跟踪方面获得了广泛的应用，并取得了巨大的军事效益。 红外探测器的分类 从1800年W · Herschel 发现红外线并制成涂黑灵敏温度计以来，基于红外辐射与物质相互作用的红外探测器发展至今，已研制出了品种繁多的结构新颖、性能各异的红外探测器。对于种类繁多的红外探测器，有着多种不同的分类方法。 按阵列大小不同，分为： 单元探测器（第一代） 线阵探测器（第二代） 面阵探测器 (IRFPA)（第三代） 按响应波段不同，分为： 1~3um（短波） 3~5um（中波） 8~14um（长波） 按工作温度(是否需要致冷)，分为： 非致冷探测器 致冷型探测器 按成像方式，分为： 扫描型（单元探测器、多元线列探测器） 凝视型（二维红外焦平面阵列） 按结构形式分为： 单片式 混合式：指红外探测器和读出电路分别选用两种材料，如红外探测器使用 HgCdTe，读出电路使用 Si。 按探测机理不同，分为： 热探测器 光子探测器 按同时响应波段数目分为： 单色 IRFPA 多色 IRFPA （例如3~5um，8~14um） 热探测器：红外辐射与物质相互作用产生热效应而工作， 热探测器吸收红外辐射后，先引起温度升高。然后由于温度升高，伴随着发生某种物理性质的变化。测量这些物理性质的变化既可以确定被吸收的红外辐射的能量或者功率。 光子探测器：红外辐射与物质相互作用产生光电效应而工作。 光子探测器吸收光子后，本身发生电子状态的改变，从而引起几种电学现象，它们统称为光子效应。 常用的光子效应包括：外光电效应、内光电效应。 根据所采用的光电效应，光子探测器又可分： 外光电探测器（真空探测器）：基于外光电效应 光电导探测器：基于光电导效应 光伏探测器：基于光伏效应 光电导效应：由于光照增加了自由载流子，使半导体的电导率发生变化． 光伏效应：半导体的p-n结(光电二极管)，在入射光子的作用下产生电子空穴对，然后被结上的电场分开，在探测器输出开路情况下可形成光电压；如果将探测器输出短路，可产生短路电流。 常见材质及波段 InSb 3~5um HgCdTe 2~30um（短波、中波、长波） PtSi 中波 长波 IRFPA（8~14um） GaAlAs/GaAs多量子阱阵列 SiGe异质结阵列 非致冷：热释电、热电堆、微测辐射热计 像元规模：128x128、256x256、 320x240 、 512x512、 640x480、1024x1024、1968x1968 红外焦平面阵列 由于单元红外探测器的性能已达到或接近理论极限值，只有增加使用的探测器数目才能进一