Kompensacja rozrzutu czułości detektorów mikrobolometrycznych w obserwacyjnej kamerze termowizyjnej

• Autorzy: Orżanowski T. , Sosnowski T. , Kastek M.

Warianty tytułu

EN

Microbolometers responsivity spread compensation in observational infrared camera

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule jest przedstawiony algorytm kompensacji rozrzutu czułości detektorów mikrobolometrycznych oraz jego realizacja sprzętowa i zastosowanie. Algorytm zawiera właściwości korekcji jednopunktowej i korekcji dwupunktowej, które są stosowane do kompensacji niejednorodności odpowiedzi matryc detektorów podczerwieni. W zaproponowanym algorytmie liczba operacji matematycznych wykonywanych sprzętowo podczas korekcji odpowiedzi detektora w matrycy jest ograniczona do jednego mnożenia i dwóch operacji dodawania. Algorytm korekcji był testowany z matrycą mikrobolometryczną o rozdzielczości 384x288 pikseli i rozmiarze detektora 35 µm firmy ULIS (Francja). Źródłem jednorodnego promieniowania podczerwonego było specjalne ciało czarne o dużej powierzchni promieniującej. W wyniku badań uzyskano niejednorodność odpowiedzi matrycy po korekcji poniżej 0,16 % dla zakresu temperatury ciała czarnego od 20°C do 50°C i temperatury otoczenia 21°C ± 2,5°C. Niejednorodność odpowiedzi matrycy bez korekcji wynosiła 8,1 %.

EN

A nonuniformity correction (NUC) algorithm for microbolometer infrared focal plane array (FPA) and its hardware implementation and application are presented. The NUC algorithm includes features of the one-point correction and the two-point correction which are used for compensation of FPA response nonuniformity. In proposed NUC algorithm the number of mathematical operations performed by hardware to compensate a response nonuniformity of particular detectors in array is reduced to one multiplication and two additions. As the uniform infrared source a special extended black body was applied. The NUC algorithm was tested with the 384x288 microbolometers FPA with 35µm pixel-pitch manufactured by ULIS (France). During tests the microbolometer FPA response nonuniformity (RNU) after correction was obtained under 0.16% (std dev/mean) at the blackbody temperature range from 20°C to 50°C and the ambient temperature of 21°C ± 2.5°C. The RNU value without any correction was equaled 8.1%.

Słowa kluczowe

PL

mikrobolometr; korekcja niejednorodności

EN

microbolometer; non-uniformity correction

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2008
• Tom: Z. 237
• Strony: 21--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Orżanowski T.

autor

Sosnowski T.

autor

Kastek M.

• Zakład Techniki Podczerwieni i Termowizji, Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna,

Bibliografia

• 1. Tissot J. L., Rothan F., Mendel C., Vilaian M., Yon J. J.: LETI/LIR’s uncooled microbolometer development, Proc. SPIE 3436, 1998.
• 2. Tissot J. L., Trouilleau C., Fieque B., Crastes A., and Legras O.: Uncooled microbolometer detector: recent developments at ULIS, Opto-Electron. Rev. 14(1), 2006.
• 3. Tissot J. L., Fieque B., Trouilleau C., Robert P., Crastes A., Minassian C., Legras O.: First demonstration of 640x480 uncooled amorphous silicon IRFPA with 25 μm pixel-pitch, Proc. SPIE 6206, 2006.
• 4. Dupont B., Vilain M.: Towards lower uncooled IR-FPA system integration cost, Proc. SPIE 6542, 2007.
• 5. Orżanowski T., Madura H., Powiada E., Pasierbiński J.: Analiza układu odczytu do matrycy detektorów mikrobolometrycznych, Pomiary Automatyka Kontrola, Nr 9, 2006.
• 6. Tissot J. L.: Uncooled infrared detectors: state of the art, VII Krajowa Konferencja Termografia i Termometria w Podczerwieni TTP 2006, Ustroń-Jaszowiec, 16-18 listopada, 2006.
• 7. Perry D. L., Dereniak E. L.: Linear theory of nonuniformity correction in infrared staring sensors, Opt. Eng. Vol. 32, No. 8, 1993.
• 8. Trouilleau C., Crastes A., Legras O., Tissot J. L., Chatard J. P.: 35 μm pitch at ULIS, a breakthrough, Proc. SPIE 5783, 2005.