单元探测器的短波红外多通道成像技术.pdf

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1、第33卷第5期红外与毫米波学报Vo1．33，No．52014年10月J．InfraredMillim．WayesOctober，2014文章编号：1001—9014(2014)05—0515—06DOI：10．3724／SP．J．1010．2014．00515单元探测器的短波红外多通道成像技术王亚南，亓洪兴，马彦鹏，蔡能斌，曾攀，姜博，舒嵘(1．中国科学院上海技术物理研究所，空间主动光电技术重点实验室，上海200083；2．上海市现场物证重点实验室，上海200083)摘要：为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自

2、身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题，提出了利用单元探测器和DMD(DigitalMicro—minorDevice)空间光调制器件，基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法．通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性．对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义．关键词：短波红外成像；单元探测器；DMD空间光调制器；多通道探测；Hadamard变换中图分类号：TN215文献标识码：AMulti-channelimagingtechnologyofshortwaveinfraredbasedons~i

3、ngleelementdaetectorWANGYa—Nan，QIHong．Xing，MAYan．Peng，CAINeng．Bin，ZENGPan，JIANGBo，SHURong(1．KeyLaboratoryofSpaceActiveOpto-ElectronicsTechnology，ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China；2．ShanghaiKeyLaboratoryofCriminalSceneEvi

4、dence，ShanghM200083，China)Abstract：Short—wavelengthinfr~ed(SWIR)focalplanearraydetectorsuffersfromproblemsincludingintrinsicnon—uni—formity，lowsignal—to—noiseratio(SNR)，andrelativelyhighcost．Toovercomethesedificulties，astaring—modeflameimagingschemewasproposedbasedonH

5、adamardtransform(HT)，usingsingleelementdetectoranddigitalmicro—mir—rordevice(DMD)spatiallightmodulator．ExperimentalstudyhasbeencarriedouttoverifythevalidityofthismethodinSWIRimaging．Theresultsdemonstratethatthisschemeisapromisingapproachtoachievinglowcost，highSNRSWlRi

6、maging．Keywords：shortwaveinfraredimaging，singleelementdetector，DMDspaciallightmodulator，multi—channeldetec—tion，HadamardtransformPACS：07．07．Df器，但由于存在以下限制引，短波红外成像难以实引言现广泛应用：1)由于生产工艺等条件的限制，短波短波红外(1—2．5m)相比于可见光，受大气红外面阵探测器像素分辨率普遍较低；2)即使是低散射作用不明显，相比中长波红外受水汽和CO吸分辨率的探测器造价也很昂

7、贵，并且目前还没有成收效应小，具有很好的大气透射能力．利用短波红外熟国产器件销售；3)面阵探测器的非均匀性问题很相机即使在大气能见度很低的天气条件下也能获取明显．利用空间光学调制技术在理论上可以实现利清晰的图像，因此短波红外相机在诸如搜救、军事侦用单元探测器进行凝视光学画幅式成像，这实际上查等方面都具有重要的应用价值J．就是一种多通道成像技术．这种方法为短波红外成像提供了一条新的技术思路，在有效避免面阵探测目前凝视型短波红外成像大都是采用面阵探测收稿日期：2013—04—15，修回日期：2013—05—09Receiveddate

8、：2013—04—15，reviseddate：2013—05-09基金项目：国家863计划(2011AA120102)Foundationitems：Supposedby863Programme(2011AA120102)作者简介(Biograp