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紅外成像儀的結(jié)構(gòu)
2012-10-14
紅外成像儀是一種應(yīng)用于空間環(huán)境的精密光學(xué)儀器，主要功能是獲取地面和高低空運(yùn)動(dòng)物體的影像。紅外熱像儀有著相機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。它可以在短時(shí)間內(nèi)獲得寬正面,大縱深的圖像信息。特別是在夜間偵察和辨別散發(fā)熱流體的運(yùn)動(dòng)物體。紅外成像儀在我國(guó)國(guó)防事業(yè)的應(yīng)用具有重要的意義。對(duì)增強(qiáng)我國(guó)的國(guó)防實(shí)力有有著不可或缺的重要作用。由于所搭載的衛(wèi)星平臺(tái)對(duì)紅外成像儀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸有嚴(yán)格的限制,紅外成像儀必須做到結(jié)構(gòu)緊湊,輕巧可靠。
紅外成像儀的組成
紅外成像儀大致分兩大類，一類為凝視型紅外成像儀，另一類為紅外成像儀，后者優(yōu)于前者。目前市場(chǎng)上供應(yīng)的主要為紅外熱成像儀。
根據(jù)掃描方式不同，紅外成像儀裝置有光機(jī)掃描、電子束掃描和固體陣列掃描三種類型，各具特色，工作原理基本一致。從目前情況來(lái)看，光機(jī)掃描較成熟，固體陣列掃描頗有發(fā)展前途。
1.攝像頭部：由紅外光學(xué)系統(tǒng)、光機(jī)掃描裝置、紅外探測(cè)器（傳感器）、致冷系統(tǒng)、前置放大器、同步信號(hào)與調(diào)焦系統(tǒng)及控制電路系統(tǒng)等組成。紅外探測(cè)器是紅外成像儀的關(guān)鍵部件，對(duì)紅外線敏感元件性能的好壞直接影響圖像質(zhì)量。目前常用的是碲鎘汞(HgCdTe)，此外鍺(Ge)、硅(Si)、硫化鉛(PbS)、銦家砷(InGaAs)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鈮酸鋰(LiNb03)等。近年來(lái)國(guó)外又有一些新的材料投入使用。
2.信號(hào)處理與顯示：攝像頭獲取的信號(hào)（光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)），必須經(jīng)預(yù)處理（如放大、濾波等），由前置放大器和主放大器放大到一定電平之后便進(jìn)入信號(hào)處理機(jī)。同時(shí)進(jìn)入的信號(hào)還有同步信號(hào)、參照黑體信號(hào)等。信號(hào)處理機(jī)的主要功能是恢復(fù)圖像信號(hào)的直流電平，使信號(hào)電平與紅外成像儀所測(cè)溫度呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；補(bǔ)償環(huán)境溫度對(duì)攝像頭部的影響。再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理并顯示。為了便于識(shí)別，可將通常的黑白灰度圖像（1０級(jí)）轉(zhuǎn)換為不同顏色的圖像，稱為偽彩色顯示。
3.監(jiān)視器：為顯示圖像的終端設(shè)備，從監(jiān)視器上可觀察由攝像頭所獲取的熱圖像。監(jiān)視器的掃描必須與攝像頭掃描相一致，實(shí)現(xiàn)同步掃描。
紅外成像儀的組成
紅外成像儀大致分兩大類，一類為凝視型紅外成像儀，另一類為紅外成像儀，后者優(yōu)于前者。目前市場(chǎng)上供應(yīng)的主要為紅外熱成像儀。
根據(jù)掃描方式不同，紅外成像儀裝置有光機(jī)掃描、電子束掃描和固體陣列掃描三種類型，各具特色，工作原理基本一致。從目前情況來(lái)看，光機(jī)掃描較成熟，固體陣列掃描頗有發(fā)展前途。
1.攝像頭部：由紅外光學(xué)系統(tǒng)、光機(jī)掃描裝置、紅外探測(cè)器（傳感器）、致冷系統(tǒng)、前置放大器、同步信號(hào)與調(diào)焦系統(tǒng)及控制電路系統(tǒng)等組成。紅外探測(cè)器是紅外成像儀的關(guān)鍵部件，對(duì)紅外線敏感元件性能的好壞直接影響圖像質(zhì)量。目前常用的是碲鎘汞(HgCdTe)，此外鍺(Ge)、硅(Si)、硫化鉛(PbS)、銦家砷(InGaAs)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鈮酸鋰(LiNb03)等。近年來(lái)國(guó)外又有一些新的材料投入使用。
2.信號(hào)處理與顯示：攝像頭獲取的信號(hào)（光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)），必須經(jīng)預(yù)處理（如放大、濾波等），由前置放大器和主放大器放大到一定電平之后便進(jìn)入信號(hào)處理機(jī)。同時(shí)進(jìn)入的信號(hào)還有同步信號(hào)、參照黑體信號(hào)等。信號(hào)處理機(jī)的主要功能是恢復(fù)圖像信號(hào)的直流電平，使信號(hào)電平與紅外成像儀所測(cè)溫度呈對(duì)應(yīng)關(guān)系；補(bǔ)償環(huán)境溫度對(duì)攝像頭部的影響。再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理并顯示。為了便于識(shí)別，可將通常的黑白灰度圖像（1０級(jí)）轉(zhuǎn)換為不同顏色的圖像，稱為偽彩色顯示。
3.監(jiān)視器：為顯示圖像的終端設(shè)備，從監(jiān)視器上可觀察由攝像頭所獲取的熱圖像。監(jiān)視器的掃描必須與攝像頭掃描相一致，實(shí)現(xiàn)同步掃描。
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