[发明专利]红外焦平面阵列探测器单元、红外成像系统及校正方法

权利要求书

1.一种含非均匀性校正功能的红外焦平面阵列探测器单元，所述红外焦平面阵列探测器单元包括由相同的热敏电阻材料制成的像元和盲元，所述像元对入射红外辐射响应，而所述盲元对入射红外辐射无响应，所述像元与所述盲元串联，并且与一积分放大器的反相输入端电学连接，其特征在于，在所述盲元与像元电学连接的相对另一端电学连接一补偿盲元，并且与所述盲元一样对入射红外辐射无响应；所述补偿盲元用于补偿所述盲元，使相对应的探测器单元的非均匀性得到补偿校正。

2.根据权利要求1所述含非均匀性校正功能的红外焦平面阵列探测器单元，其特征在于，所述补偿盲元采用与像元、盲元相同的热敏电阻材料制成。

3.根据权利要求1所述含非均匀性校正功能的红外焦平面阵列探测器单元，其特征在于，所述补偿盲元包括多个补偿子盲元和相对应的多个选通开关，所述选通开关用于控制所述补偿子盲元与所述盲元之间的断开或导通，以对所述盲元的阻值进行补偿校正。

4.根据权利要求3所述含非均匀性校正功能的红外焦平面阵列探测器单元，其特征在于，所述补偿盲元与盲元通过串联方式连接。

5.根据权利要求3所述含非均匀性校正功能的红外焦平面阵列探测器单元，其特征在于，所述补偿盲元与盲元通过并联方式连接。

6.一种红外成像系统，具有非均匀性校正功能，其特征在于，包括：

一红外镜头，用于接收红外辐射，并且在一焦平面阵列上聚焦；

所述焦平面阵列包括多个权利要求1所述的红外焦平面阵列探测器单元，所述焦平面阵列用于探测红外辐射强度，生成相对应的电学信号数据并传送至一控制处理模块；

所述控制处理模块与所述焦平面阵列连接，用于接收焦平面阵列所输出的电学信号数据，对所述电学信号数据进行处理及校正，并且向所述焦平面阵列上传校正数据；所述控制处理模块进一步包括一读取单元和一控制单元，所述读取单元与所述积分放大器的输出端连接，用于读取焦平面阵列所输出的电学信号数据；所述控制单元与所述补偿盲元连接，用于控制所述补偿盲元；

一图像显示装置，与所述控制处理模块连接，用于根据校正后的电学信号数据显示红外图像。

7.根据权利要求6所述的红外成像系统，其特征在于，所述控制单元进一步与多个选通开关电学连接。

8.根据权利要求6所述的红外成像系统，其特征在于，在所述焦平面阵列中同一列像元共享同一个补偿盲元。

9.根据权利要求6所述的红外成像系统，其特征在于，所述控制处理模块还包括焦平面阵列输出数据保存单元、像元非均匀性计算单元、补偿因子计算单元；其中所述焦平面阵列输出数据保存单元与读取单元连接，用于保存焦平面阵列所输出的数据，所述像元非均匀性计算单元用于计算像元的非均匀性，所述补偿因子计算单元与所述控制单元连接，用于根据所计算的非均匀性获得相应的补偿因子。

10.一种红外成像系统的非均匀性校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）采用权利要求6所述的红外成像系统对均匀黑体辐射源成像；

b）采集焦平面阵列所输出的多个电学信号数据；

c）将采集的多个电学信号数据存储至控制处理模块；

d）计算焦平面阵列所输出的多个电学信号数据中的像元数据的非均匀性，并且获取每一像元数据的补偿因子；

e）将所述补偿因子存储至控制处理模块；

f）当焦平面阵列工作时，每次输出像元数据前调用已存储的补偿因子；

g）通过补偿因子控制相应的补偿盲元的选通开关，并在积分放大前对每一像元的输出进行补偿。

11.根据权利要求10所述的红外成像系统的非均匀性校正方法，其特征在于，在步骤f）中所述补偿因子采用串行实时输入方式。

12.根据权利要求10所述的红外成像系统的非均匀性校正方法，其特征在于，在步骤g）中进一步包括步骤：

在焦平面阵列第1行的像元积分放大时，对第2行的像元的补偿因子进行输入并在焦平面阵列内保存；当第1行的像元积分放大完成后，对第2行的像元的补偿因子进行内部采样，并用已采样的第2行补偿因子控制补偿盲元来完成第2行的像元积分放大，在第2行的像元积分放大的同时对第3行的像元的补偿因子进行输入，以此类推。