熱釋電IRFPA非均勻性校正實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究

程 瑤，王玉菡，袁祥輝

（1.重慶理工大學(xué) 電子信息與自動化學(xué)院 重慶400050；2.重慶大學(xué) 光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶400044）

引言

紅外系統(tǒng)在理想情況下，紅外焦平面陣列受均勻輻射，輸出幅度應(yīng)完全一樣。但實(shí)際上，在制作器件的半導(dǎo)體材料不均勻、掩膜誤差、缺陷、工藝條件等影響下，焦平面陣列上各探測單元對于同一輻照的光電響應(yīng)不完全一致［1］，這就是紅外焦平面陣列響應(yīng)的非均勻性。

紅外圖像的非均勻性，是制約IRFPA發(fā)展和應(yīng)用的重要因素，不但降低了成像靈敏度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，還降低了成像系統(tǒng)的機(jī)械復(fù)雜程度，極大地限制了成像系統(tǒng)的性能發(fā)揮，特別在低對比度的紅外成像中，對成像質(zhì)量的影響更為嚴(yán)重，使獲取的圖像信號模糊、畸變，提取不出圖像信號特征，甚至使紅外傳感器失去其探測能力。因此，當(dāng)紅外探測器研制成功后，大多要完成基于輻射源的非均勻性參數(shù)測試以及校正過程［2］，產(chǎn)品在出廠前一般都會對其進(jìn)行定標(biāo)校正，獲得IRFPA的增益和偏置校正矩陣［3］。非均勻性校正技術(shù)是研究紅外探測器及其成像應(yīng)用的關(guān)鍵課題之一。

1 非均勻性產(chǎn)生及定義

影響IRFPA傳感器非均勻性的因素比較多，包括探測像元響應(yīng)率或光譜響應(yīng)率的非均勻性，其次是信號讀出電路自身、讀出電路與探測器的耦合因素的噪聲，以及暗電流的非均勻性等［4］。由于探測器非均勻性產(chǎn)生的原因非常復(fù)雜，在探測器生產(chǎn)的過程中消除非均勻性是不現(xiàn)實(shí)的，只能通過非均勻性校正的方法才能有效降低其殘余的非均勻性［3］?！?br>