HgCdTe、QWIP和 InAs/GaSbⅡ类超晶格被公认是第三代红外焦平面探测器的首选。主要对比分析了 HgCdTe和 InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器, InAs/GaSbⅡ类超晶格具有响应波段宽且精确可控、工作温度高、载流子寿命长、暗电流低和均匀性好等优点, 使其在甚长波、多色以及非制冷红外焦平面阵列等方面具有广阔的发展应用前景。

非均匀性校正是红外焦平面阵列应用中的关键技术之一。神经网络算法是比较传统的非均匀性校正算法, 由于该算法采用像元四邻域的平均值作为此像元的真值, 所以这种估计方法具有较大的误差。在传统的神经网络算法基础上对焦平面阵列像元响应的真值估计进行了改进：基于图像匹配算法, 采用了相邻多帧图像中不同像元对同一场景点的响应的均值作为真值, 因而具有更高的准确性。对比仿真试验的结果表明, 该改进算法比传统的神经网络算法具有更好的效果, 在有效去除各种非均匀性的同时, 保持了图像细节, 改善了图像的视觉效果。

热释电探测器由于具有结构简单、性价比高等优点而备受青睐。就热释电探测器/前放组件在实际工作中需要较快的响应速度, 从热释电探测器及前置放大器的设计着手考虑, 成功研制出高灵敏度的快速响应热释电探测器/前放组件；针对热释电探测器-前置放大器组件使用时需要承受高过载冲击及剧烈振动, 在几项关键工艺中采取了一系列措施。最后, 给出了热释电探测器/前放组件的测试结果和环境试验结果, 表明达到抗高过载、快速响应的要求。

介绍了制冷型红外焦平面探测器引线键合工艺，分析和总结了焦平面探测器引线键合的失效模式，对主要失效模式进行了优化研究和试验验证，提出了引线键合的质量控制方法，并给出了相应的测试结果，对提高焦平面探测器引线键合具有很好的指导意义。

设计了一款采用 CMOS工艺的短波 320×256抗辐射加固读出电路, 分析了 CMOS工艺抗辐射的特点, 重点介绍了模拟通路、偏压产生电路和数字电路的加固设计方法, 采用了双环保护结构、对 NMOS管使用环形栅和冗余设计等措施。该设计电路经过流片, 测试结果表明该抗辐射加固设计方法有效可行。

随着长线列红外探测器技术的发展, 其在空间遥感领域中得到愈来愈广的应用。亚像元探测技术在空间遥感领域已得到了广泛应用, 在可见波段 SOPT5卫星通过亚像元探测技术获得了 2.5 m分辨率的高分辨率图像。给出了一套中波红外亚像元探测系统的设计方法。设计以交错排列的中波探测器为成像焦平面, 设计了包括光学系统、杜瓦结构、基于 PFGA的控制时序以及信号处理电路、采集系统以及图像显示的一整套系统。以该系统为终端, 进行了目标成像试验, 并对图像进行了非均匀性校正处理以及图像的重建。

采用NI的运动控制卡和数据采集卡, 基于 LabVIEW的虚拟仪器技术搭建了一个针对热像仪伺服系统的半实物仿真平台。此平台利用虚拟仪器直观、灵活、可操作性强的优势, 能够方便、快捷地对伺服系统性能进行测试和分析, 以完成对多种控制算法的研究和比较, 也使得对伺服系统的仿真更加具有实用性。同时此平台的建立也有效地缩短了热像仪伺服系统的开发周期。

Toet的夜视图像近自然色染色算法对各颜色分量使用了基于线性变换的颜色传递技术, 染色结果易出现低对比度或过饱和现象, 从而造成细节信息的损失。针对此问题, 提出了结合多尺度融合与非线性颜色传递的微光与红外图像染色算法。选用亮度与色彩分离的 YCbCr颜色空间进行染色, 其中 Y分量应用基于冗余小波变换的可增强感兴趣目标的融合方法构造得到, 对 Cb、Cr分量使用基于直方图匹配的非线性颜色传递方法实现染色。实验结果表明, 本文方法可有效防止染色过程中出现的低对比度或过饱和现象, 能获得纹理细节更清晰, 目标更显著的染色图像。

测量了超二代像增强器多碱阴极的光谱反射率和透射率, 计算了多碱阴极的光谱吸收率。从光谱吸收率看出, 当波长大于 850 nm以后, 多碱阴极的吸收率下降很快, 但当波长大于 915 nm之后, 吸收率的下降变慢, 同时吸收率低于 5%。这说明多碱阴极的 Na2KSb膜层存在一个 915 nm的长波吸收限, 入射光的波长如果大于该吸收限, 多碱阴极将不吸收。多碱阴极在吸收光子之后的电子跃迁过程中, 跃迁电子的能量增加小于所吸收的光子能量, 即存在 “能量损失”。光子的能量越高, 跃迁电子的能级越高, 能量损失越大。超二代像增强器 Na2KSb阴极膜层在 Cs激活之后, 荧光的峰值波长向短波方向移动, 发生 “蓝移”现象, 表明多碱阴极 Na2KSb膜层在进行表面 Cs激活之后, 跃迁电子的能级有所升高。多碱阴极无论是单独采用 Cs激活还是采用 Cs、Sb 同时激活, 光谱响应的长波阈值基本相同, 但光谱响应却不相同, 原因是采用 Cs、Sb同时激活时, Na2KSb阴极膜层存在 “体积”效应。由于 Na2KSb阴极存在长波吸收限, 对应的光子能量为 1.35 eV, 因此如果多碱阴极的逸出功进一步降低并且低于 1.35 eV时, 尽管多碱阴极的光谱响应会进一步提高, 但光谱响应的长波阈并不会向长波方向延伸, 此时多碱阴极光谱响应的长波阈值由其长波吸收限所决定。