噪声等效温差

摘要： 针对热成像系统噪声等效温差的检测需求,基于三维噪声模型阐述了热成像系统噪声的4个时间分量、3个空间分量,分析了噪声常规计算方法.在此基础上,提出了一种基于标准差的简便算法,提高检测效率.进行了测试系统工程化设计,阐述了NETD指标的计算方法和测试流程.开展了实验研究,对两种三维噪声测试算法进行了验证与分析,与进口设备进行了对比测试.结果表明,本测试系统NETD指标检测重复性好、准确度高,应用于多型热成像设备性能检测,满足工程化保障需求.

摘要： "资源一号"02E卫星配置的红外相机采用红外探测器组件,其阵列的规模达到了8000像元.该红外探测器技术难度大,实施工艺复杂,需要突破超长线列芯片微组装技术、高性能长波材料及器件制备技术等一系列关键技术."资源一号"02E星不具备投产验证产品进行验证的条件,因此采用一步正样的研制模式.对研制风险较大的红外相机来说,需要在方案阶段利用现有的光学系统构建实验装置,对探测器噪声等效温差、MTF等重要性能指标进行等效验证,早期发现红外探测器的不足,提升相机的定量化成像水平.文章在"委内瑞拉遥感二号"(简称"委遥二号")卫星光学系统的基础上,对该系统与02E星红外相机的差异进行了比对分析,提出了实验参数的优化更改方案.构建了以"委遥二号"相机光学系统与02E星红外探测器组成的实验验证系统,对噪声等效温差和MTF等关键指标进行了实验验证.实验表明,文章提出的实验方法具有较好的测试等效性和精度,可以用于红外探测器在方案阶段的早期指标测试验证.

摘要： 红外热像仪在军民应用领域发展迅速.如何客观评价红外热像仪的成像效果,为红外热像仪的成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须解决的问题.本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能.通过将它与红外成像评估的靶标系统(由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成)配合使用,可以对红外图像数据进行测试评估.该系统设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现步骤.主要评价技术指标包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function,SiTF)、噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)、角线性度(Angular Linearity,AL)和目标成像定位角误差(Target Imaging Positioning Angle Error,TIPAE)等.测试结果表明,该系统的性能非常优越,可成为红外热像仪研制过程中必备的调试与测试设备.

摘要： 为了考察星载傅里叶变换光谱仪观测实际目标时的噪声水平,研究了通过大气观测光谱的虚部分量估计噪声的方法.采样误差等因素会给虚部光谱样本引入通道相关性噪声,并叠加在固有随机噪声分量上,从而抬升总体噪声水平,甚至超出灵敏度指标.采用主成分分析技术重构相关噪声分量,将两类噪声相互分离.将主成分分析滤出的随机噪声与由定标源光谱统计的噪声进行对比,结果显示,仪器观测不同目标的随机噪声相互一致,并且在三个工作波段均分别满足0.4K、0.7K和1.2K的灵敏度设计指标.

摘要： 对于温度灵敏度优于10 mK的长波红外相机,如何精确测量表征其灵敏度的指标-噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD),是一项重要的工作.首先,依照尽量缩短标准辐射传递链路减少误差项的原则,对比不同的测量方法,选取"黑体直接测量法";其次,基于相机噪声理论模型,对不同温度点下的实测噪声分析,提出噪声修正方法对噪声进行修正,以此减小环境影响带来的测量误差;最后,基于NETD测量计算公式及不确定度分析理论对测试结果的不确定度进行分析评定.结果表明:针对甚高灵敏度长波红外相机所采用的测试设备及方法,可满足测试要求,测试结果相对不确定度在7.7%左右.%For the long-wave infrared camera which has a temperature sensitivity less than 10 mK, it is an important work of testing its noise equivalent temperature difference (NETD) with high accuracy. Firstly, the "black body direct testing method" was chosen based on the principle of shortening the standard radiation transfer link and reducing the error terms after comparing different testing methods;Secondly, based on the theoretical noise model of the long-wave infrared camera, the testing noise data was analyzed at different temperatures, the noise correction method was proposed for reducing the testing error caused by the instability of environment. Finally, the uncertainty of testing results was analyzed based on the NETD calculation formula and analysis theory of uncertainty. The result shows that the testing device and methods are satisfied for the testing requirement of ultra-high sensitive long-wave infrared camera, the testing uncertainty is 7.7%.

摘要： NVThermIP模型作为经典的性能模型,在指导红外系统参数的设计优化方面略有不足,因此需要构建更科学合理的综合评估模型.在经典模型基础上,结合人眼噪声的理论和实验研究,利用噪声等效温差修正了系统的对比度阈值函数.并利用现有的红外系统实验数据,对修正后的模型进行图像模糊和不同距离下辨识两方面验证,结果证明该模型具有很高的预测精确度,可为新型系统设计分析提供可靠的依据和理论指导.

摘要： 针对目前国内热成像系统的两种测量方法进行简要总结,面对红外成像系统检测的工程化要求,选择精度较高,但是测量时间较长的信号传递函数(SiTF)方法,通过优化测量步骤,改进图像测量算法,大幅缩减检测时间,经过两次不同环境温度下的测量,得到的测量结果稳定性好,重复性好.该方法为噪声等效温差NETD工程化测量提供了有效手段.

摘要： 针对红外系统设计中工作波段选择问题,从探测器性能、光学弥散斑、大气传输特性、目标与背景辐射特性、海杂波干扰等多个方面对中波和长波红外进行了对比分析;制定了详细的中波和长波红外热像仪昼夜探测效果摸底试验方案,得出在不同时间、不同气象条件下2种探测器对相同目标的探测试验数据.结合试验数据与理论分析,提出红外系统在用于对岸远程昼夜探测情况下波段选择的建议.%Aiming at the selection of the working band in the infrared system design,the mid-wave and long-wave infrared were compared and analyzed from several aspects such as detector performance,optical diffusion spot,atmospheric transmission characteristics,target and background radiation characteristics,and sea clutter interference.The detailed test schemes to get the day-night detection effect of mid-wave and long-wave infrared thermal imager were formulated,and a great deal of data of the two detectors at different times and different weathers was obtained.Combined with experimental data and theoretical analysis,the proposal of band selection for infrared system using in remote day and night detection on the other shore was put forward.

摘要： 相比于可见光相机,红外相机地面分辨率相对较低,已有的基于靶标的方法无法用于调制传递函数评定;噪声等效温差是红外相机特有的指标,以前没有评定经验.本文实现了基于典型地物的脉冲法,用于调制传递函数在轨评定;提出了两种基于均匀目标的噪声等效温差在轨评定算法.利用地面成像试验中获取的红外图像,对算法进行了验证.结果表明,调制传递函数评定结果与实验室实测结果基本一致,精度较高;噪声等效温差评定算法比较稳定,且两种算法的评定结果基本一致.

摘要： 分析了黑体辐射源比较测量过程的特点,采用消除辐射温度计线性漂移的比较测量方法,抑制辐射温度计输出非线性漂移和随机噪声影响统计平均处理方法,减小辐射温度计的噪声等效温差。使用不同的统计平均数量,得到相应测量条件下黑体辐射源比较分度的测量水平。测量结果中噪声等效温差可以优于0.01°C。统计处理方法不仅可以应用在黑体辐射源比较分度中,而且可以扩展应用在与黑体辐射源比较分度类似比较测量过程。

摘要： 作用距离是红外系统的核心技术指标之一，在系统设计之初，往往需我们要对其进行理论分析。本文直接从凝视型红外焦平面阵列器件的NETD(噪声等效温差)和目标红外辐射出发，分析了系统各部分对作用距离的影响，建立了基于NETD的凝视型红外系统作用距离的数学模型，为系统设计和性能评估提供了理论依据。

摘要： 噪声等效温差(NETD)是红外遥感仪器最重要的定量化指标.为了使系统设计满足指标,需要根据遥感仪器的各种参数来估算系统的NETD.在推扫式红外相机中,仪器的驻留时间较长,当探测器的积分时间较短时,通常采用多次采样技术来降低NETD,提高系统性能.通过理论分析可以证明,在驻留时间一定的情况下,系统设计者可以选择一组最佳的积分时间和采样次数,使系统的NETD最小化.

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。

摘要： 本发明提供了一种基于Hooge噪声模型的等效噪声电荷模型设计方法。设计了一种新的等效噪声电荷模型，并给出了模型取极小值的工作条件，本发明的模型精度高，能够减小理论ENC模型与实测ENC性能的误差，可应用于探测器前端读出集成电路的低噪声设计，为超低噪声前端读出集成电路设计提供重要的理论指导。

摘要： 基于等效噪声带宽法的在轨光纤陀螺噪声获取方法、可读存储介质及电子设备。涉及航空航天技术领域，尤其涉及光纤陀螺仪在轨测量技术。为了解决现有技术中陀螺在轨测量精度评估方法计算结果准确度较差、操作步骤复杂且对技术人员经验要求较高的问题，提供一种基于等效噪声带宽法的在轨光纤陀螺噪声获取方法，包括：S1、计算陀螺角速度积分定姿时陀螺噪声传递方式；S2、利用惯性空间任务数据求飞轮转速噪声；S3、基于等效噪声带宽法的在轨陀螺噪声提取。还提供了一种计算机可读存储介质和电子设备。本发明适用于对陀螺单机在轨性能进行考核，且可以为后续陀螺选型提供依据。

摘要： 本发明属于光学检测技术领域，具体提供了一种红外热像仪噪声等效温差测试方法及系统，根据红外热像仪的动态范围设置黑体温差范围，在所述黑体温差范围内选择至少两个温度点，待温度稳定后采集所述黑体温差范围内的包含所述温度点的计算区域的信号响应数据并计算平均值，根据所述信号响应数据绘制平均值‑温差的曲线，采用最小二乘法拟合得出曲线斜率即为响应率值，根据所述响应率值以及测试噪声以获取所述红外热像仪的噪声等效温差(NETD)。实现了红外产品NETD的准确测量，更准确的反映红外产品真实的NETD水平，形成统一化的NETD的测试系统平台，为竞标前期摸底试验等提供真实可靠的数据参考。

摘要： 本发明公开了一种多光谱噪声等效温差测试装置，包括面源黑体，面源黑体的辐射光传输方向设有圆形可变滤光片轮，圆形可变滤光片轮的一侧沿光传输方向设有离轴双曲面反射镜，离轴双曲面反射镜的一侧沿光传输方向设有离轴抛物面反射镜；所述面源黑体经离轴双曲面反射镜的虚像点与离轴抛物面反射镜的焦点重合；离轴抛物面反射镜的一侧沿光传输方向设有傅里叶光谱仪；同时公开了一种测试方法。本发明装置具有自定标功能，可以随时校正测试系统自身光学元件透过率及背景辐射，消除系统误差；本发明方法利用普朗克函数代替多项式对数据进行拟合，不仅物理意义更加明确，而且抑制了测试过程中随机误差的影响，在小动态范围系统NETD测试中具有优势。

摘要： 本发明提供了一种超大视场红外热像仪噪声等效温差装置及测试方法，黑体控制器连接黑体辐射源，黑体辐射源提供辐射能量，通过准直光管将黑体入射的光源转换为平行光源进入红外成像系统，红外成像系统对准测量准直光管的视场中心，将测试数据传输到工控机，工控机从红外成像系统采集灰度数据，并通过黑体控制器对黑体辐射源进行温度控制。本发明解决了超大视场红外噪声等效温差无法测试的问题，近而得到满足精度要求的测试结果；引入三维噪声模型，按照时间噪声和空间噪声细分为七个分量，可以全面评价红外成像系统的噪声；本发明采样原始灰度数据，不受图像处理算法的影响，可以有效提高测试的准确性。

摘要： 本发明公开了一种多光谱噪声等效温差测试装置，包括面源黑体，面源黑体的辐射光传输方向设有圆形可变滤光片轮，圆形可变滤光片轮的一侧沿光传输方向设有离轴双曲面反射镜，离轴双曲面反射镜的一侧沿光传输方向设有离轴抛物面反射镜；所述面源黑体经离轴双曲面反射镜的虚像点与离轴抛物面反射镜的焦点重合；离轴抛物面反射镜的一侧沿光传输方向设有傅里叶光谱仪；同时公开了一种测试方法。本发明装置具有自定标功能，可以随时校正测试系统自身光学元件透过率及背景辐射，消除系统误差；本发明方法利用普朗克函数代替多项式对数据进行拟合，不仅物理意义更加明确，而且抑制了测试过程中随机误差的影响，在小动态范围系统NETD测试中具有优势。

摘要： 本发明提供了一种超大视场红外热像仪噪声等效温差装置及测试方法，黑体控制器连接黑体辐射源，黑体辐射源提供辐射能量，通过准直光管将黑体入射的光源转换为平行光源进入红外成像系统，红外成像系统对准测量准直光管的视场中心，将测试数据传输到工控机，工控机从红外成像系统采集灰度数据，并通过黑体控制器对黑体辐射源进行温度控制。本发明解决了超大视场红外噪声等效温差无法测试的问题，近而得到满足精度要求的测试结果；引入三维噪声模型，按照时间噪声和空间噪声细分为七个分量，可以全面评价红外成像系统的噪声；本发明采样原始灰度数据，不受图像处理算法的影响，可以有效提高测试的准确性。

摘要： 本发明公开了一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法，采用以下步骤，步骤1：将被测温红外热像仪的发射率等参数和目标黑体辐射源的一致；步骤2：分别选择两个温度点进行计算，将两者作为计算区域；步骤3：设置双黑体辐射源，使目标辐射黑体高于背景温度并稳定在目标辐射黑体与背景辐射黑体的差分温度上，按一定公式计算所选计算区域上的噪声等效温差。本发明采用双黑体辐射源校准测温红外热像仪噪声等效温差，方便现场校准，拆卸重装方便快捷，整体测量系统简单，可以满足测温红外热像仪现场的校准需求。

摘要： 本发明属于光学检测技术领域，具体提供了一种红外热像仪噪声等效温差测试方法及系统，根据红外热像仪的动态范围设置黑体温差范围，在所述黑体温差范围内选择至少两个温度点，待温度稳定后采集所述黑体温差范围内的包含所述温度点的计算区域的信号响应数据并计算平均值，根据所述信号响应数据绘制平均值‑温差的曲线，采用最小二乘法拟合得出曲线斜率即为响应率值，根据所述响应率值以及测试噪声以获取所述红外热像仪的噪声等效温差(NETD)。实现了红外产品NETD的准确测量，更准确的反映红外产品真实的NETD水平，形成统一化的NETD的测试系统平台，为竞标前期摸底试验等提供真实可靠的数据参考。

摘要： 本发明涉及一种红外相机在不同环境下的噪声等效温差NETD的测量装置和方法，所述测量装置包括：黑体辐射单元、图像转化单元、温度控制单元、环境模拟单元，以及数据处理单元。温度控制单元与环境模拟单元通信，控制环境模拟单元的环境温度；环境模拟单元的气孔与高纯氩气气源连接。根据本发明的红外相机在不同环境下的噪声等效温差NETD的测量装置能够模拟野外环境下的不同温度环境进行NETD测试，得到不同环境温度的NETD测量结果，从而准确地测量和计算红外相机的有效作用距离，提高红外相机在野外环境下的测量准确性。