Анализ достоинств тепловизионных систем второго поколения. Знакомство с особенностями и основным этапами разработки тепловизионных систем контроля с учетом геометрического шума фотоприемных устройств. Особенности проектирования тепловизионных систем.
Аннотация к работе
Разработка тепловизионных систем контроля с учетом геометрического шума фотоприемных устройствСущественный рост возможностей тепловизионных систем обусловлен переходом от систем первого поколения (с инфракрасными фотоприемниками, имеющими незначительное число чувствительных элементов и сканированием фотоприемником наблюдаемой картины в двух направлениях) к тепловизионным системам второго поколения (с матричными фотоприемниками в виде линейных матриц элементов и сканированием линейкой элементов только в одном направлении; при этом каждый элемент линейки формирует одну строку телевизионного кадра). Основные погрешности наблюдения исследуемых объектов с помощью тепловизионных систем на основе матричных фотоприемных устройств сегодня связаны с появлением неоднородности уровня сигналов на выходе каналов тепловизионной системы при равномерной облученности матрицы фотоприемника. Под каналом будем понимать участок приемно-регистрирующего тракта тепловизионной системы, формирующий электрический сигнал, начиная с отдельного чувствительного элемента фотоприемника и кончая входом устройства, объединяющего сигналы с элементов в единую последовательность сигналов. Однако, как показывают появившиеся в последнее время публикации, для тепловизионных систем, работающих с пороговыми значениями сигналов, появляющийся изза влияния геометрического шума фотоприемных устройств разброс сигналов в каналах может оказать существенное влияние на разброс сигналов на характеристики тепловизионных систем. Разработка математической модели канала приемно-регистрирующего тракта тепловизионной системы, позволяющей на этапе проектирования учесть влияние геометрического шума матричного фотоприемника с учетом параметров канала приемно-регистрирующего тракта тепловизионной системы на разброс сигналов в каналах на выходе тепловизионной системы.Под каналом понимается участок тракта тепловизионной системы, формирующий электрический сигнал, начиная с отдельного чувствительного элемента фотоприемника и кончая входом устройства, объединяющего сигналы с элементов в единую последовательность сигналов. Из дальнейшего обзора применяемых в настоящее время моделей, описывающих тепловизионные системы, видно, что все эти модели предлагают задавать на этапе разработки допустимый разброс сигналов в каналах на выходе тепловизионной системы исходя из требуемого значения эквивалентной шуму разности температур. Следовательно, необходимо оценить, какие факторы оказывают влияние на калибровку каналов тепловизионной системы с матричным фотоприемником второго поколения, и разработать модель канала тепловизионной системы, позволяющую учесть влияние этих факторов на калибровку каналов тепловизионной системы. Вторая глава посвящена анализу факторов, влияющих на калибровку каналов тепловизионной системы с матричным фотоприемником и разработку модели канала, которая позволит учесть влияния этих факторов на разброс сигналов в каналах на выходе тепловизионной системы с матричным фотоприемником второго поколения. Такой подход охватывает большинство источников шума в тепловизионной системе и позволяет легко оценить вклад в эквивалентную шуму разность температур за счет случайного временного шума системы и вклад в эквивалентную шуму разность температур за счет пространственного шума (разброса сигналов в каналах).
План
Основное содержание работы опубликовано в 6 печатных работах.