[实用新型]一种可校正阵列非均匀性的焦平面探测器读出电路

说明书

本实用新型公开一种可校正阵列非均匀性的焦平面探测器读出电路，该电路包括控制芯片、多路复用模块和放大处理模块。多路复用模块包括多个横向多路复用器和多个纵向多路复用器，放大处理模块包括运算放大器、差分放大器和数模转换器，控制芯片输出低电平信号至各个多路复用器以通过多路复用器选择通路，纵向多路复用器输出探测器光电信号至运算放大器和差分放大器，差分放大器输出放大之后的电信号至控制芯片以采集探测器的光电信号。本实用新型可以实现在阵列像元响应度不均一的情况下，通过改变对应像元参考电压的方式校正阵列输出电压的不均匀性。该电路设计简洁，无需图像处理程序，成本低，速度快。

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，具体的说，是一种小可校正阵列非均匀性的焦平面读出电路。

背景技术

近年来，随着军事应用、航天工程和宇宙探索的逐渐深入，各个使用场景对红外探测技术的要求也越来越高。为了获取目标物体的二维热分布，最早使用一个探测器在水平和垂直两个方向进行光学—机械扫描，对整个视场中的景物信息进行逐点采集，再还原成二维图像。这种探测方式较为简单，但是效率很低，探测图像所需时间较长。红外焦平面探测器是红外探测器的一种，通过微电子工艺将探测器做成阵列并集成在一个平面上，可同时获得平面各点的红外响应分布，使得二维红外探测的效率得到大幅提高。然而红外探测器的光电信号弱，且各个像元的响应大小往往不均匀，如何获取各个单元的光响应数据，并对其进行放大、均匀性改进处理，再还原成平面图像，是一个较难解决的问题。

目前市面上使用的焦平面阵列读出电路多使用FPGA作为控制芯片，先采集各个像元的电信号，再通过图像处理程序来修正像元间的不均匀性，从而获得较为理想的平面成像结果。然而这种方法成本高、电路设计复杂，且图像处理时间往往较长，不能满足小规模焦平面阵列探测器的需要。

实用新型内容

为了弥补现有解决方案的缺陷，本实用新型的目的是提供一种成本更低、电路设计简单且图像处理时间短的可校正阵列非均匀性的焦平面读出电路。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种可校正阵列非均匀性的焦平面探测器读出电路，其特征在于，电路包括控制芯片、多路复用模块和放大处理模块，多路复用模块包括横向多路复用器和纵向多路复用器，放大处理模块包括数模转换器、运算放大器和差分放大器；控制芯片分别与横向多路复用器和纵向多路复用器相连；横向多路复用器与纵向多路复用器均与焦平面阵列探测器相连，纵向多路复用器与运算放大器相连，运算放大器与差分放大器相连，差分放大器与控制芯片相连。

作为进一步地改进，本实用新型所述的控制芯片分别与横向多路复用器的横向多路复用器控制端和纵向多路复用器的纵向多路复用器控制端相连；横向多路复用器的横向多路复用器输入端接地，横向多路复用器输出端接焦平面阵列探测器；纵向多路复用器的纵向多路复用器输出端与运算放大器相连，纵向多路复用器输入端与焦平面阵列探测器相连；运算放大器的运算放大器输出端与差分放大器相连，差分放大器的差分放大器输出端连接控制芯片。

作为进一步地改进，本实用新型所述的控制芯片与数模转换器相连，的数模转换器的数模转换器输出端与差分放大器的相连。

作为进一步地改进，本实用新型所述的运算放大器的运算放大器输入端还与第一电阻相连接。

作为进一步地改进，本实用新型所述的横向多路复用器和纵向多路复用器是可根据阵列规模选择、增添与删减通道数目。

作为进一步地改进，本实用新型所述的的控制芯片为MSP430。

作为进一步地改进，本实用新型所述的的数模转换器的转换时间小于10ns。

本实用新型的有益效果如下：