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HgCdTe短波红外焦平面探测器校正技术

Correction Technology of HgCdTe Short-Wave Infrared Focal Plane Arrays

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摘要

在短波红外成像光谱技术的应用背景下, 对HgCdTe短波红外焦平面探测器的校正技术进行研究, 包括坏像元校正和非均匀性校正, 并提出先进行坏像元校正后进行非均匀性校正的探测器校正原则; 在标准辐射源下, 对正常像元的输出值进行正态分布拟合, 并通过3σ准则设定正常像元输出值阈值的方法, 确定探测器中坏像元的数量与位置, 然后根据短波红外成像光谱技术的应用要求, 对坏像元进行光谱二邻域均值替换; 坏像元校正完成后, 再采用运算量小、实时性强的两点法对探测器进行非均匀性校正。综合校正结果表明:探测器坏像元得到有效剔除, 坏像元输出值得到良好校正, 且非均匀性校正效果明显, 图像细节更加丰富。

Abstract

Under the background of the short-wave infrared imaging spectroscopy application, we study a set of corrections of HgCdTe short-wave infrared focal plane arrays, including defective pixel correction and non-uniformity correction, and propose the correction principle of non-uniformity correction after defective pixel correction. Under standard radiation sources, the normal distribution of normal pixel output values is fitted, and the threshold of normal pixel output is set by the 3σ criterion to determine the number and the location of defective pixels in the detector. Then according to application requirements of short-wave infrared imaging spectroscopy, the spectral two-neighborhood mean replacement is applied to the defective pixels. After the defective pixel correction is completed, the non-uniformity correction of the detector is carried out by the two-point method with small calculation amount and strong real-time performance. The comprehensive correction results show that the defective pixels of the detector are effectively eliminated, the output values of defective pixels are well corrected, the effect of non-uniformity correction is obvious, and the image details are more abundant.

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补充资料

中图分类号:TH741

DOI:10.3788/aos201939.0204001

所属栏目:探测器

基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(2014YQ12035102)、国家973计划(2014CB049500)

收稿日期:2018-09-05

修改稿日期:2018-09-12

网络出版日期:2018-09-25

作者单位    点击查看

陈建军:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033中国科学院大学大珩学院, 北京 100049
崔继承:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033
刘嘉楠:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033中国科学院大学大珩学院, 北京 100049
刘建利:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033中国科学院大学大珩学院, 北京 100049
姚雪峰:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033
杨晋:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033
孙慈:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033

联系人作者:崔继承(jicheng_cui@163.com)

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引用该论文

Chen Jianjun,Cui Jicheng,Liu Jianan,Liu Jianli,Yao Xuefeng,Yang Jin,Sun Ci. Correction Technology of HgCdTe Short-Wave Infrared Focal Plane Arrays[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(2): 0204001

陈建军,崔继承,刘嘉楠,刘建利,姚雪峰,杨晋,孙慈. HgCdTe短波红外焦平面探测器校正技术[J]. 光学学报, 2019, 39(2): 0204001

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