第32卷第4期南京理工大学学报(自然科学版)2008年8月JournalofNi“gUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Vo1．32No．4Aug．2008扫描型热像仪扫描匹配技术隋修宝，陈钱，顾国华(南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094)摘要：分析了扫描型探测器时间延迟积分级工作过程，指出了摆镜扫描线性度和稳定性对系统性能的影响；以576x6探测器为例，推导出了摆镜控制参量与热像仪列周期参量之间的数学关系式，并对两参量在实际系统中的应用做出了限制。最后测试参数证明了理论推导的正确性。为扫描型热像仪尤其576x6热像仪的扫描控制与探测器列周期之间的匹配提供了理论依据。关键词：热像仪；摆镜；扫描线性度；控制参量；列周期；匹配中图分类号：TN216文章编号：1005—9830(2008)04—0492—04ScanMatchingTechnologyofScanningThermalImagerSUIXiu—bao，CHENQian，GUGuo—hua(SchoolofElectronicEngineeringandOptoelectronicTechnology，NUST，Nanjing210094，China)Abstract：Theworkingprocessoftimedelayintegrationinscanningdetectorisanalyzed．Theeffectofscanninglinearityandstabilityofoscillatingmirroronthesystemperformanceispointedout．Tak—ing576x6detectorasanexample，thispaperbringsforwardtheformulaofcontrollingparameterofoscillatingmirorandcolumntimeofIRthermalimager．Theavailablerangeofthetwoparametersisalsobroughtforwardintheworkingsystem．Testparametersindicatethatthedeductioniscorect．Thematchingformulaofcontrollingparameterofoscillatingmirorandcolumntimeforscanningde—tectorsprovidesbasisforthedesignofscanningthermalimagerespecially576x6thermalimager．Keywords：thermalimagers；oscillatingmirors；scanninglinearity；controllingparameters；col—umnperiods；matching当前基于二代焦平面探测器的高性能热成像系统以及基于非制冷焦平面探测器的热成像系统成为各国军事技术发展和武器装备的重点，其中扫描型焦平面探测器技术发展和器件的产品化引人注目。由于法国SOFRADIR公司288x4、480x6等探测器的性能和产品化水平，已成为国际普遍使用的扫描型焦平面探测器或探测器标准类型之一⋯。我国采用了576x6焦平面探测器的模式，将成为我国高性能热成像系统的主流探测器。在扫描型热像仪扫描系统中广泛采用一维扫描电机结合探测器像元排列来实现对物空间的二维成像。在沿扫描方向对物空间扫描时，探测器在扫描方向进行／'Z级时间延迟积分(TDU，TDI技术的采用要求扫描摆镜的速度必须与系统的列周期时间有一个精确配合才能完成TDI技术所要求的达到提高图像信噪比的目的。同时该系统对扫描系统的非线性收稿日期：2007—04—19修回日期：2008—05—20作者简介：隋修宝(1981一)，男，山东烟台人，博士生，主要研究方向：红外图像处理和红外探测机理，E—mail：sxb-handsome@163．corn；通讯作者：陈钱(1964一)，男，江苏无锡人，教授，博士生导师，主要研究方向：红外与微光视频处理、平板显示技术，E—mail：cheng@mail．njust．edu．en。维普资讯http://www.cqvip.com总第161期隋修宝陈钱顾国华扫描型热像仪扫描匹配技术493度要求很高，成像系统中非线性度要求控制在2％以下才可以保证图像的正确还原。除了摆镜控制参量的正确产生外，控制参量的噪声将对扫描电机的线性度产生很大的影响。一直以来，国际上红外热像仪的研究主要集中在红外探测器的研制以及光机扫描方案的研究上。比如，对扫描型热像仪系统的研究更多集中在扫描镜材料、扫描镜质量、绕旋转中心的转动惯量、扫描角度、扫描频率、扫描线性度等方面，以保证在惯性力的作用下，扫描镜的形状变化符合光学设计的要求；扫描镜具有足够的刚度，能够避免发生共振以及电机在启动和停止时刻具有更好的线性度以提高红外图像的空间分辨率J。而这些研究中无一例外地对控制摆镜速度的参量，其噪声以及列周期参量之间的关系很少涉及，更没有一个定量的公式。因此本文以576X6探测器为例对此做一深入分析，以此对扫描型热像仪尤其576X6热像仪扫描控制系...
