长波红外成像系统以512×6 TDI探测器为核心器件, 联合旋转扫描镜转动实现大范围场景观测。参考红外焦平面阵列测试的国家标准GB/T 17444-2013, 对512×6 TDI长波红外探测器成像系统的主要性能参数进行测试。测试参数包括响应率、响应率不均匀性、噪声电压、噪声等效温差、有效像元率、动态范围等。介绍了各个参数的测试方法, 总结参数测试的顺序流程, 研究了不同的测试条件对测试结果的影响。参数测试中利用Matlab软件进行数据处理分析, 为了使测试方法具有更好的扩展性和移植性, 在软件编程时应注意模块化、可视化设计。文章还探讨了将参数测试算法模块嵌入成像系统的图像采集设备中进行在线自动化测试的可行性。

论述了以2K×2K面阵CMOS图像传感器LUPA4000为基础的2×2光学拼接系统视频电路的方案设计及具体软硬件设计。每块传感器具有独立焦平面电路和信号处理电路, 系统采用编码与控制电路实现4块传感器同时曝光成像和积分时间同步设置, 编码与控制电路将4块传感器的图像数据编码后通过一路Camera Link接口输出。实验成像结果表明, 电路运行可靠, 操作灵活, 可扩展性强, 能够得到很好的拼接图像。

非均匀校正是降低CMOS图像传感器固定模式噪声的有效方法。对面阵CMOS图像传感器的光响应特性测试表明其响应是非线性的。对非线性CMOS图像传感器分别进行两点校正、分段线性校正和多项式拟合校正。利用响应非均匀性(PRNU)作为校正效果的评价指标, 对每种方法在整个光响应范围内的校正效果进行整体评估, 对影响每种方法校正效果的因素进行总结。最后将每种方法中的最优处理情况选择出来, 从PRNU指标、校正处理后的图像、参数获取时间、校正处理时间、校正参数存储空间等几个方面进行分析比较, 最终判定二阶多项式拟合校正是最佳的处理方法。