Ocena skuteczności kalibracyjnych metod korekcji niejednorodności w zastosowaniu do matrycy detektorów mikrobolometrycznych

• Autorzy: Orżanowski T.

Warianty tytułu

EN

Assessment of efficiency of reference-based nonuniformity correction methods for microbolometer infrared focal plane array

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań metod korekcji niejednorodności odpowiedzi matrycy detektorów podczerwieni (IR), w których współczynniki korekcyjne wyznacza się na podstawie odpowiedzi matrycy na jednorodne promieniowanie IR ciała czarnego. Badania prowadzone były przy użyciu matrycy mikrobolometrycznej wykonanej w technologii krzemu amorficznego oraz systemu i cyfrowego przetwarzania sygnału z matrycy, zaprojektowanego w układzie programowalnym FPGA. Jako źródeł promieniowania IR użyto powierzchniowych ciał czarnych wykonanych w Instytucie Optoelektroniki WAT. Testowane były algorytmy korekcji niejednorodności z liniową oraz nieliniową aproksymacją charakterystyk detektorów IR w matrycy. Przedstawiono również modyfikację algorytmu korekcji dwupunktowej, w którym do kompensacji niejednorodności odpowiedzi detektorów bolometrycznych użyto zewnętrznej przesłony na obiektyw.

EN

In this paper, the nonuniformity correction (NUC) methods for an uncooled infrared focal plane array (IRFPA) that use the detectors response on an uniform radiance of infrared reference to calculate the suitable NUC coefficients are evaluated. Tests were carried on an amorphous silicon microbolometer IRFPA by using a digital system implemented on a field-programmable gate array (FPGA) device to readout the IRFPA output. As the infrared references, extended surface blackbodies developed at the Institute of Optoelectronics, MUT were applied to tests. The NUC algorithms with linear and nonlinear approximations of the IR detector characteristics were examined. Moreover, the modified two-point nonuniformity correction method which uses an external shutter of the lens to compensate an influence of a camera housing temperature change on the microbolometers response is also presented.

Słowa kluczowe

PL

korekcja niejednorodności; mikrobolometr; matryca detektorów IR

EN

nonuniformity correction; microbolometer; IR FPA

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 60, nr 4
• Strony: 177--186
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Orżanowski T.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] A. Rogalski, Infrared detectors: status and trends, Prog. Quantum Electron., 27, 2003, 59-210.
• [2] C. Mendel, J. L. Martin, J. L. Ouvrier-Buffet, J. L. Tissot, M. Vilain, J. J. Yon, Amorphous silicon based uncooled microbolometer IRFPA, Proc. SPIE 3698, 1999, 276-283.
• [3] J. L. Tissot, C. Trouilleau, B. Fieque, A. Crastes, O. Legras, Uncooled microbolometer detector: recent developments at ULIS, Opto-Electron. Rev., 14, 2006, 25-32.
• [4] C. Trouilleau, B. Fieque, S. Noblet, F. Giner, D. Pochcic, A. Durand, P. Robert, S. Cortial, M. Vilain, J. L. Tissot, J. J. Yon, High-performance uncooled amorphous silicon TEC less XGA IRFPA with 17 µm pixel-pitch, Proc. SPIE 7298, 2009, 1-6.
• [5] D. L. Perry, E. L. Dereniak, Linear theory of nonuniformity correction in infrared staring sensors, Opt. Eng., 32, 1993, 1854-1859.
• [6] M. Shulz, L. Caldwell, Nonuniformity correction and correctability of infrared focal plane arrays, Infrared Phys. Techn., 36, 1995, 763-777.
• [7] R. Wang, P. Chen, P. Tsien, An improved nonuniformity correction algorithm for infrared focal plane arrays which is easy to implement, Infrared Phys. Techn., 39, 1998, 15-21.
• [8] T. Orżanowski, H. Madura, Test and evaluation of reference-based nonuniformity correction methods for microbolometer infrared detectors, Opto-Electron. Rev., 18, 1, 2010, 91-94.
• [9] C. Trouilleau, A. Crastes, O. Legras, J. L. Tissot, J. P. Chatard, 35µm pitch at ULIS, a breakthrough, Proc. SPIE 5783, 2005, 578-585.
• [10] Altera Corporation, Stratix II EP2S60 DSP development board, DS-S29804-1, 2005, 1-56.