[发明专利]一种红外焦平面探测器闪元测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种红外焦平面探测器闪元测试装置及测试方法，该装置主要由黑体辐射源、低噪声电子学驱动电路、数据采集卡、计算机等组成。该方法包括：设置探测器工作条件进行基本性能测试得到探测器的盲元；两点非均匀性校正；选择要进行闪元测试的温度点进行单点非均匀性校正；连续采集F帧；计算或设置闪元判定阀值；剔除盲元后，统计F帧中单个像元超过规定阀值规定次数的像元为闪元。本发明的优点在于，可以模拟红外焦平面探测器的使用环境和条件，对除盲元以外的影响红外探测器整机成像质量的闪元进行评价，为红外焦平面探测器提供一种新的性能评价方法及筛选依据，可广泛应用于红外焦平面探测器的性能测试评价工作中。

技术领域

本发明属于红外焦平面探测器性能测试评价技术，具体涉及一种红外焦平面探测器闪元测试装置及测试方法。

背景技术

在红外焦平面探测器性能指标参数中，盲元指红外焦平面探测器像元中不符合规定参数要求的像元，可根据实际应用情况选择响应率、输出信号电压、探测率、噪声等效温差、噪声等参数中的一项或者几项进行判定，这些参数的测试和计算都基于国标GB/T17444-2013“红外焦平面阵列参数测试方法”中输出信号电压的采集，通常规定的采集帧数F为100帧，除像元噪声通过F帧数据的均方根偏差计算外，其余主要指标都是根据单个像元F帧输出信号电压的平均值进行计算。

红外焦平面探测器在整机应用时，均匀性校正和盲元剔除后，在所有使用条件不变的情况下，对着均匀不变的场景，其中一部分像元的响应信号值会发生微小变化(相对于几V的响应信号，这种微小的变化可能只有几个mV)，导致本应该均匀的图像画面出现亮点或暗点，或忽明忽暗地闪动，对目标的识别产生了较大的影响，而这些像元有着相对正常的响应信号，并不能通过上述常规盲元的定义判别出来，但在使用过程中它们表现出相对于其它正常元明显不同的特性。这种现象尤其在低背景应用的长波红外焦平面探测器中表现得非常明显，为了便于区别，将这些元称之为闪元(或不稳定元)。

因此，将闪元定义为：在一定时间范围内连续采集多帧数据，相对于帧平均值，超过某一规定阈值规定次数的像元称为闪元。

发明内容

针对于上述存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种红外焦平面探测器闪元测试装置及测试方法，通过该测试装置及测试方法，可以得到闪元的测试结果，为红外焦平面探测器在热像产品上的应用提供筛选依据。

本发明的测试装置主要由黑体辐射源、探测器、低噪声电子学驱动电路、数据采集卡及计算机组成。数据采集卡安装于计算机内部，通过数据线与低噪声电子学驱动电路连接；低噪声电子学驱动电路与被测的探测器通过测试接口连接；黑体辐射源置于探测器的窗口前面，尽量靠近窗口但不接触，保证黑体辐射源的黑体面充满探测器的视场。测试时，测试装置中低噪声电子学驱动电路提供探测器工作时所需要的驱动信号,包括偏压和时钟，并对探测器的模拟输出信号电压进行缓冲驱动处理及A/D转换，通过数据线将探A/D转换后的数字输出信号传输至计算机中的数据采集卡，系统控制及数据处理软件完成各分部件之间的控制，同时对采集到的数据进行处理计算。

为了避免测试系统本身带来的影响，对测试系统要求如下：A/D分辨率≧14bit、系统噪声≦0.2mV。

本发明的闪元测试方法的正式测试的具体步骤包括：

步骤1，根据探测器的使用条件设置黑体温度为T_C1、T_C2，按GB/T 17444-2013常规测试方法对探测器进行响应率、输出信号电压、探测率、噪声等效温差、噪声参数测试；

步骤2，按规定的盲元判据统计出探测器的盲元数N_d，并记录盲元位置；

步骤3，设置需要进行闪元测试的黑体温度点T_C，对探测器输出信号值进行单点非均匀性校正；

步骤4，连续采集F帧数据；

步骤5，计算或规定阀值σ；