Научный архив: статьи

Представлены результаты разработки тепловизионного прибора на основе выпускаемого ФГУП «НПО “Орион”» фотоэлектронного модуля ФЭМ 7М формирования тепловизионного сигнала (МФТВ), включающего фотоприемное устройство ФУК 11М для спектрального диапазона 3—5 мкм из InSb формата 256x256 элементов и блок цифровой обработки (БЦО).

Рассмотрен метод коррекции неоднородности фотоприемных устройств инфракрасного диапазона спектра, основанный на определении градиентов сигналов сцены при микросканировании и последующем восстановлении изображения путем суммирования градиентов.

Предложен способ обработки слабоконтрастных двухдиапазонных тепловизионных изображений, позволяющий проводить синтез без потери полезной информации. Проведено математическое моделирование работы аппаратуры, функционирующей по описанному алгоритму. Приведены и описаны результаты экспериментальной проверки работы макета двухдиапазонного тепловизионного прибора.

Представлены результаты разработки двухдиапазонного (3—5 и 8—12 мкм) тепловизионного прибора на основе серийно выпускаемых в ФГУП «НПО “Орион”» матричных фотоприемных модулей из InSb и CdHg1-xTex формата 256x256 элементов.

Рассмотрено влияние факторов сцены и обработки на коррекцию неоднородности фотоприемных устройств. Коррелированность сцены, адаптивность обработки, исправление дефектов и микросканирование обеспечивают условия, приближающие возможности методов работы по сцене к коррекции по опорным сигналам.

Рассмотрено обнаружение дефектных элементов фотоприемных устройств по сигналам сцены. Дефекты обнаруживаются с использованием средних сигналов элементов, дисперсий сигналов и дисперсий разностей соседних отсчетов элементов. Коррекция реальных изображений показала работоспособность предлагаемого метода обнаружения дефектов по сцене.

Разработан и изготовлен стенд для исследования качества формирователей сигналов изображения на основе многорядных матричных фотоприемных устройств с временной задержкой и накоплением. Для оценки качества формирователей сигналов изображения использован критерий: уширение функции рассеяния линии, возникающее при различных ошибках несогласованной работы сканера и блока цифровой обработки сигналов. Приведены состав, структура стенда и результаты моделирования на серийно выпускаемом матричном фотоприемном устройстве ФЭМ10М на основе Cd0,2Hg0,8Te формата 4x288.

Представлены результаты разработки оптико‐электронного прибора малой стоимости, предназначенного для теплового контроля движущихся объектов. Прибор разработан на основе серийно выпускаемого во ФГУП «НПО “Орион”» фотоприемного устройства ФУР-129Л.

Разработан двухдиапазонный тепловизионный прибор, работающий в спектральных диапазонах 3—5 и 8—12 мкм, на основе матричных фотоприемных устройств формата 256x256 элементов, позволяющий производить измерение температуры объектов и их коэффициентов излучения. Описан ряд проведенных с помощью прибора измерений, приводится метод определения температуры и коэффициента излучения.

Проведен анализ особенностей применения многорядных фотоприемных устройств с режимом ВЗН для регистрации точечных источников излучения. Определены зависимости регистрируемого сигнала и отношения сигнал/шум от размера фоточувствительных элементов, размера и положения пятна в фокальной плоскости, времени интегрирования фототока. Проведена оценка требований на синхронность скорости сканирования и опроса матрицы чувствительных элементов.

В работе представлена универсальная автоматизированная установка для проведения комплексного исследования параметров матричных фотоприемных устройств (ФПУ) как «смотрящего» типа, так и работающих в режиме временной задержки и накопления (ВЗН). В качестве тестового сигнала используется излучение абсолютно черного тела (АЧТ), равномерно засвечивающего матрицу фоточувствительных элементов (ФЧЭ). Приведены результаты анализа основных конструктивных и программных особенностей, позволяющих достичь необходимой точности измерения входных сигналов, а также расширить спектр решаемых задач.

В статье рассмотрены основные принципы работы систем пространственно-временного преобразования информации на примере ФПУ с ВЗН формата 1024×10. Для вычитания неинформативной постоянной составляющей сигналов, во входных ячейках большой интегральной схемы (БИС) считывания ФПУ расположены отключаемые фильтры верхних частот. ВЗН осуществляется внутри БИС и имеет “адресную” реализацию с матрицей аналоговых сумматоров. С целью увеличения пространственного разрешения системы в направлении сканирования, на каждый канал ФПУ (10 чувствительных элементов) приходится 28 ВЗН-сумматоров. Таким образом, имеется возможность осуществлять 3 выборки значений сигналов при перемещении пятна излучения между соседними ФЧЭ в режиме сканирования. Матрица фоточувствительных элементов (ФЧЭ) разделена на 4 субматрицы с целью увеличения пространственного разрешения в направлении, перпендикулярном сканированию. В работе описаны основные схемотехнические решения и представлены необходимые расчетные соотношения.