一種基于控溫黑體的紅外實時校正技術

朱 輝，張 勇，陳志學，董期林，劉萬剛，羅蓓蓓

（西安應用光學研究所，陜西 西安710065）

引言

紅外探測器由于受到材料和工藝水平的限制，存在非均勻性問題。紅外探測器非均勻性是指探測器各單元在均勻輻射輸入時各單元輸出的不一致性，又稱為固有空間噪聲［1-2］。這種噪聲會嚴重影響成像系統的成像質量，進而影響光電系統的總體性能，必須進行紅外非均勻性校正（NUC）。基于黑體參考源的定點兩點溫度校正法或者定點多點校正法是非均勻性校正中最直接、最基本的技術，在紅外成像系統中得到廣泛的應用。在已研制生產的288行×4列二代掃描型熱像儀產品中，采用定點兩點溫度校正法進行校正。由于探測器的輸出非線性以及輸出特性本身會隨著時間和使用環境的變化而產生變化，定點校正無法適應這種時間性的變化，已標定的校正數據不適應新的輸出特性，需要重新校正。這樣，成像系統要根據環境的變化進行頻繁的校正操作，顯然不能滿足軍事應用產品對環境的適應性要求和實時性要求。本文提出一種改進方案，用于解決定點校正存在的缺陷。輸出響應曲線在一定誤差范圍內，可以認為是一致的。計算獲得的兩組修正系數會被記錄在熱像儀當中，在熱像儀工作的時候，調入校正系數修正探測器的輸出。

兩點校正是在一定溫度范圍內采用線性模型近似，由于探測器輸出的非線性，當入射背景溫度遠離校正區域時，校正誤差就超出了噪聲限如圖1（c），圖像上就會出現非均勻性的空間噪聲。……