光电成像——非均匀性概要
光电成像原理与技术考试要点概要
光电成像原理与技术考试要点第一章：1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。
答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X射线（Roentgen射线与y射线（Gamma射线波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答:[1]应用:（1人眼的视觉特性（2各种辐射源及目标、背景特性（3大气光学特性对辐射传输的影响（4成像光学系统（5光辐射探测器及致冷器（6信号的电子学处理（7图像的显示[2]突破了人眼的限制：（1可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力（2可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力（3可以捕捉人眼无法分辨的细节（4可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答:［1］直视型:用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.［2］电视型:于电视摄像和热成像系统中。
器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。
答:［1］变像管:接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。
［2］像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。
光电成像
光电成像器件的特性
光电转换特性 转换系数（增益）G：评价直视型光电成像器件的输入量与
输出量的依存关系的重要参数－－光电成像器件在法线 方向输出的亮度L与输入的辐照度E的比值。
G＝
L E
，Gl
L El
，G＝
L E
G
表示L 单色光的增益 E
光电成像器件的特性
光电转换特性 光电灵敏度（响应率）：评价电视型光电成像器件的输入量
光电成像技术的应用
红外热成像：光线是大家熟悉的。光线是什么？光线就是可见 光，是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0.38—0.78 微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波，人眼 都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外， 称为紫外线，比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外， 称为红外线。红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~1000 微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外， 波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。
光电成像技术的应用
目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到 的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，换一句话说， 红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人 眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时，才能 够发出可见光。相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。例如，我们可 以计算出，一个正常的人所发出的热红外线能量，大约为100瓦。 所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐 射。热辐射除存在的普遍性之外，还有另外两个重要的特性。
红外成像系统非均匀性快速校正方法
红外成像系统非均匀性快速校正方法红外成像系统是一种利用物体所放射的红外辐射图像来研究物体表面温度分布的一种技术。
在此技术中，成像系统测量物体表面的不断变化的温度，并将其以数字形式传递给计算机，以便进行图像处理和分析。
然而，在红外成像系统中，成像系统的感受器非均匀性会导致图像质量下降，降低对物体表面温度分布的准确度。
因此，人们需要对红外成像系统进行非均匀性快速校正。
本文将介绍一种红外成像系统非均匀性快速校正方法。
校正步骤如下：第一步：对系统进行预热。
在进行非均匀性快速校正之前，需要确保红外成像系统已经预热。
由于数字红外成像系统是基于变差电阻器制造的，因此这种设备必须在10-30分钟内进行预热，以获得最准确的非均匀校正结果。
第二步：选择一个可见光相同区域的点。
在非均匀性快速校正过程中，应选择一个可见光相同区域的点作为校正点。
在该点附近，可以确定一个区域，以此确定成像系统的校正系数。
其次，在选择校正点时，应选择具有相对稳定温度的物体，以避免校正结果受到外界温度的干扰。
第三步：测量校正点的温度。
在选择了一个可见光相同的校正点之后，需要测量该点的温度。
可以使用一个温度计或其他合适的测量设备进行测量。
此外，在测量过程中，应确保温度计和红外成像系统的范围和标定方式相同。
这可以确保准确度的一致性。
第四步：确定校正系数。
在测量了校正点的温度之后，需要确定校正系数以进行校正。
这需要测量在红外成像系统中检测到的校正区域中的每个像素的参数值。
根据这些值，可以计算出一个在该区域内的校正系数。
这个系数可以被应用到整个图像中，从而对红外成像系统的非均匀性进行校正。
第五步：进行校正。
在确定了校正系数之后，我们可以对不规则成像系统进行校正。
这可以通过将校正系数应用到整个图像中来实现。
在校正后，无论是图像的温度测量还是温度差异均可更加准确。
总体来说，这种红外成像系统非均匀性快速校正方法可以快速有效地进行红外成像系统的非均匀性校正。
红外成像电路非均匀性动态补偿技术研究
红外成像电路非均匀性动态补偿技术研究发布时间：2023-03-03T05:41:25.274Z 来源：《中国科技信息》2022年10月19期作者：罗涛张兵[导读] 对三代制冷型红外探测器非均匀性来源进行了总结，对红外成像机芯中的竖条纹状非均匀性来源进行了分析罗涛张兵洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471000摘要：对三代制冷型红外探测器非均匀性来源进行了总结，对红外成像机芯中的竖条纹状非均匀性来源进行了分析。
说明了探测器读出电路和信号采集电路是导致红外图像竖条状非均匀性的主要来源，采集电路温度漂移是导致红外竖条纹状非均匀性恶化的主要原因。
论证和实施了基于可调偏压的红外成像电路非均匀性补偿技术和红外电路温度漂移非均匀性补偿技术，对红外成像竖条纹状非均匀性进行补偿，经过试验验证，机芯图像非均匀性得到明显改善，图像竖条纹明显减弱，机芯环境适应性明显增强，图像非均匀性指标得到提升。
关键词：红外探测器；采集电路；温度漂移；非均匀性。
中图分类号：G632 文献标识码：A红外热成像系统是集成光学、机械、电子、半导体技术、控制等多学科的复杂系统。
因其利用物体热辐射被动成像，由于红外辐射的普遍性、被动性，探测距离远，隐蔽性好，因此被广泛应用于军事，民用等各个领域。
如微弱目标探测、导弹预警、红外制导，前视红外成像和辅助导航等领域。
红外图像非均匀性是评价红外成像系统的成像效果的指标之一，从红外成像系统来说，红外图像非均匀性主要来自于红外探测器自身带来的非均匀性，红外成像电路器件参数漂移引入的非均匀性，外界输入相关的非均匀性等。
红外焦平面探测器是红外成像系统的核心光电探测器件，传统的红外焦平面探测器读出电路采用的是多通道模拟信号以高阻输出的方式传送模拟信号[1]。
后端信号采集处理电路通过多路信号匹配电路，放大电路，滤波电路，AD采样电路转化为数字信号进行预处理。
竖条纹是红外图像非均匀性的常见表现形式之一。
对于制冷型模拟输出红外探测器而言，红外成像画面的竖条纹来源于探测器读出电路行列选择造成的输出通道之间的差异，以及后端信号采集电路不同通道之间的运放、电阻偏置和漂移差异，尤其是当采集电路所处工作环境温度变化时，采集电路不同通道之间的漂移差异会通过图像竖条表现出来。
红外成像非均匀性校正技术研究
红外成像非均匀性校正技术研究红外成像技术在军事、安防、医疗等领域具有广泛应用，但其成像过程中存在的非均匀性问题一直是制约其成像质量的关键因素之一。
红外成像非均匀性主要体现在图像中心亮度较高，边缘亮度较低的现象。
为了提高红外成像的质量，研究人员开展了红外成像非均匀性校正技术的研究。
红外成像非均匀性的产生主要是由于红外探测器在制造过程中存在的制造差异以及工作过程中的温度波动所引起的。
红外探测器的制造差异包括器件材料、探测单元数量等因素。
而温度波动则会导致红外探测器的灵敏度发生变化，进而影响成像的质量。
因此，研究人员通过对红外探测器进行校正，以消除这些非均匀性。
目前，红外成像非均匀性校正技术主要分为两种方法：硬件校正和软件校正。
硬件校正是通过在红外探测器上增加校正电路和校正器件来实现的，可以对每个像素点进行校正，但成本较高。
软件校正则是通过算法处理的方式，将非均匀性信息存储在一个表格中，在成像时进行处理，可以降低成本，但对算法的要求较高。
在软件校正方法中，最常用的是查找表法。
该方法通过在红外成像系统中加入一块低温黑体，通过调整不同像素点的增益和偏置来校正非均匀性。
此外，还有基于统计学方法的校正技术，例如使用平均值、中值、高斯滤波等方法来消除非均匀性。
此外，还有一些新的红外成像非均匀性校正技术正在不断发展中。
例如，基于深度学习的方法可以通过训练神经网络来实现非均匀性校正。
通过大量的样本数据进行训练，网络可以学习到非均匀性的特征，并进行校正。
这种方法具有较高的准确性和实时性，但对训练数据的要求较高。
总之，红外成像非均匀性校正技术在红外成像领域具有重要的意义。
通过对红外探测器进行校正，可以提高红外成像的质量，拓宽其应用范围。
随着技术的不断发展，相信在未来会有更多更先进的非均匀性校正技术出现，进一步推动红外成像技术的发展。
光电成像系统课件
光电成像系统的小型化与集成化
总结词
光电成像系统的小型化与集成化是当前 的重要趋势，它们能够提高系统的便携 性和集成度，满足各种应用需求。
VS
详细描述
随着微电子技术和微纳加工工艺的不断发 展，光电成像系统的小型化与集成化已经 成为现实。通过将多个光电探测器、信号 处理电路和存储器等集成在一个芯片上， 可以实现小型化和集成化的光电成像系统 。这种系统具有更高的便携性和集成度， 可以广泛应用于医疗、安防、通信等领域 。
CHAPTER
05
光电成像系统的发展趋势与挑 战
新型光电材料与器件的研发
总结词
新型光电材料与器件的研发是光电成像系统发展的关键，它们能够提高系统的性能和效 率，为未来的光电成像系统提供更多可能性。
详细描述
随着科技的不断发展，新型光电材料与器件的研发已经成为光电成像系统的重要发展趋 势。这些新型材料和器件能够提高光电成像系统的响应速度、灵敏度和稳定性，从而提 升成像质量。例如，近年来发展迅速的钙钛矿材料和二维材料，在光电转换和光电器件
CHAPTER
06
光电成像系统的实际应用案例
医疗诊断中的光电成像系统
总结词
光电成像系统在医疗诊断中发挥着重要作 用，能够提供高分辨率、高对比度的图像
，帮助医生准确诊断病情。
内窥镜系统
通过将内窥镜与光电成像系统相结合，医 生可以在不开刀的情况下观察患者体内情
况，提高诊断的准确性和安全性。
光学显微镜
科研领域中的光电成像系统
总结词
光电成像系统在科研领域中 具有广泛的应用，能够提供 高精度、高灵敏度的图像， 促进科学研究的深入发展。
光电成像原理
光电成像原理
光电成像原理是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的技术。
这种技术已
经广泛应用于摄影、医学影像、安全监控等领域，成为现代科技发展中不可或缺的一部分。
光电成像原理的基本原理是利用光电二极管或者光电传感器等器件，将光信号
转换为电信号。
当光线照射到光电二极管或者光电传感器上时，光子的能量会激发器件内部的电子，从而产生电流。
通过测量这些电流的大小和变化，就可以得到光信号的信息，从而实现光电成像。
在摄影领域，光电成像原理被应用于数码相机和摄像机中。
传感器接收到光信
号后，会将其转换为数字信号，再经过处理和存储，最终呈现为清晰的图像或视频。
这种技术不仅提高了图像的质量和分辨率，还使得摄影和摄像更加方便和便捷。
在医学影像领域，光电成像原理被应用于X光机、CT扫描仪和MRI等设备中。
这些设备能够通过光电成像原理获取人体内部的影像信息，帮助医生进行诊断和治疗。
光电成像技术的发展，使得医学影像诊断更加准确和可靠。
在安全监控领域，光电成像原理被应用于监控摄像头和红外夜视设备中。
这些
设备能够通过光电成像原理获取周围环境的图像信息，帮助监控人员进行安全监控和防范。
光电成像技术的应用，提高了安全监控的效率和精度。
总的来说，光电成像原理是一种非常重要的技术，它在各个领域都发挥着重要
的作用。
随着科技的不断发展，相信光电成像技术将会有更广阔的应用前景，为人类的生活和工作带来更多的便利和帮助。
第一章_光电成像技术概论
第一章_光电成像技术概论光电成像技术是指利用光电转换技术，将物体表面反射、散射、透射的光线转化为电信号，再经过信号处理、显示等环节，最终形成清晰可见的物体图像的一种技术手段。
光电成像技术广泛应用于军事、安防、医疗、工业等领域，对于实现目标检测、监控与控制、医学影像、工业检测等方面起着重要作用。
它通过将光信号转化为电信号，能够大大提高物体探测和识别的灵敏度和准确性，并且能够在远距离和恶劣环境条件下工作。
光电成像技术的基本原理是利用光电转换器件将可见光信号转化为电信号。
常见的光电转换器件包括光电二极管、CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等。
其中，CCD和CMOS是最为常见和重要的光电转换器件。
CCD（Charge-Coupled Device）是一种利用电荷耦合来传输和存储电荷的器件。
它由若干个微小的感光单元组成，每个感光单元可以将光信号转化为电荷信号，并将其存储在感光单元中。
随后，通过移位寄存器的操作，将电荷信号逐个传递到输出端，最终形成整个图像。
CCD具有高灵敏度、低噪声等优点，被广泛应用于照相机、摄像机等成像设备中。
除了光电转换器件，光电成像技术还需要配备适当的光源。
常见的光源包括白炽灯、荧光灯、激光等。
光源的选择要根据不同的应用需求，如照明要求、环境条件等进行合理选择。
光电成像技术不仅仅局限于可见光范围，还可以应用于红外、紫外、X射线等不同波段的成像。
例如，红外光电成像技术可以实现夜视、隐蔽目标探测、热成像等功能；X射线成像技术可以应用于医学影像、安全检查等领域。
总结起来，光电成像技术是利用光电转换器件将物体表面反射、散射、透射的光信号转化为电信号，再经过信号处理和显示等环节，最终形成清晰可见的图像的一种技术手段。
它在军事、安防、医疗、工业等领域有着广泛的应用，并且能够应用于多种波段的成像。
随着科技的不断进步和需求的增加，光电成像技术也将不断发展和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
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光电成像实时处理技术
第5讲 红外焦平面阵列的非均匀性及盲元
۩ 5.1 红外探测器与红外焦平面阵列 ۩ 5.2 IRFPA的非均匀性 ۩ 5.3 非均匀性产生机理 ۩ 5.4 IRFPA的盲元 ۩ 5.5 盲元产生机理
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
5.1 红外探测器与红外焦平面阵列
开路情况下可形成光电压；如果将探测器输出短路，可产生
短路电流。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
常见材质及波段 InSb PtSi
3~5um 中波
HgCdTe 2~30um（短波、中波、长波）
长波 IRFPA（8~14um）
GaAlAs/GaAs多量子阱阵列 SiGe异质结阵列 非致冷：热释电、热电堆、微测辐射热计
像元规模：128x128、256x256、 320x240 、 512x512、 640x480、1024x1024、1968x1968
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
红外焦平面阵列
由于单元红外探测器的性能已达到或接近理论极限值， 只有增加使用的探测器数目才能进一步提高系统的性能， 于是上世纪70年代产生了凝视红外探测器概念。
像元(i,j)波谱 量子效率 其中 光学系统的 有效透过率
cos4 ij Rij eff int A # 2 ij 4( F )
像元(i,j)在积分 时间内的暗电荷
像元有 效面积
积分时间
成像光学系 统的 F数
像元(i,j)相对出射光 曈而言的偏轴角
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
尽管目前的材料制造水平已经达到了相当高的水平，但制 造器件的材料还是远未达到所要求的均匀度。 器件的材料中会出现各种晶格缺陷、掺杂不均和厚度不等 等问题，这些都会造成在材料晶片不同位臵上的探测器的 饱和电流、量子效率和截止波长等参数的不同； 其次在采用光刻法制造探测器时，由于制造工艺水平的限 制，探测器光敏面的几何尺寸也存在一定的误差，由此造 成阵列中各探测单元之间的 ij Dij Aij ij 等几个参数的差异，从而导致在均匀光照下，各个探测单 元的输出响应出现不一致的现象，即产生了不均匀性。
面阵探测器 (IRFPA)（第三代）
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
按响应波段不同，分为： 1~3um（短波） 3~5um（中波） 8~14um（长波） 按成像方式，分为：
扫描型（单元探测器、多元线列探测器）
凝视型（二维红外焦平面阵列） 按工作温度(是否需要致冷)，分为：
上），减少了信息迟延，适应了高速和超高速制导导 弹等武器系统图像信息获取的需求。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
红外焦平面阵列的出现不但可以研制出高灵敏度、高分辨
率、大视场的红外成像系统，而且能使成像系统的体积、 重量和功耗都得以降低。这有效地促进了红外成像技术的 推广和应用，如今其应用遍及了军事（例如预警、制导、 夜视及跟踪等）、天文和空间技术、医学、工业、日常生 活等等各个领域，并发挥着日趋重要的作用。
非致冷探测器
致冷型探测器
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
按同时响应波段数目分为： 单色 IRFPA 多色 IRFPA （例如3~5um，8~14um） 按结构形式分为：
单片式
混合式：指红外探测器和读出电路分别选用两种材料， 如红外探测器使用 HgCdTe，读出电路使用 Si。 按探测机理不同，分为： 热探测器
红外焦平面技术已成为了当代红外光电子物理和技术学 科的具有带动性的学科前沿，正主导着下一代红外和相 关技术的发展，是当今信息科学技术中关键领域之一。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
红外焦平面技术的难点就在于制造大规模、高均匀性、高 性能的红外探测器阵列，虽然这一关键的制造技术在发达 国家已有很大的突破，但在提高成品率、降低成本方面仍 具有很大难度。有效的红外焦平面制造技术现仅有为数不 多的几家专业公司所垄断。从80年代初以来，国内几家红 外研究所在这方面也取得了一定的进展，但距离高性能和 高均匀性还有一定的差距。
这种因素对非均匀性的影响表现为乘性和加性关系。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
2）信号传输的非均匀性
入射光子转换为光生电荷信号后，必须注入到读出电路 实现多路信号输出。
红外焦平面阵列对读出电路的电荷传输效率有很高的要 求，存储势阱中的电荷滞留和信号的传输损失的不一致 性都将引起焦平面阵列响应输出信号的不一致性。 此外，探测器和读出电路之间还存在一个信号耦合的环 节，同样由于材料和制造工艺水平的制约，各个耦合和 输出通道的参数也不可能完全相同，从而引起输出信号 的差异，形成非均匀性。 其通常表现为固定的非均匀性乘性分量。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
1）探测像元响应率的非均匀性
光学系统截止波 物空间单元在温度 T 根据Mooney的理论，均匀照度下， IRFPA 中单个探测 长的上限和下限 下的光谱光子辐射
单元的响应输出可用电子数表示为
2 1
N ij (Ti ) Rij L( , T ) ij ( )d Dij
器件自身非均匀性是红外焦平面阵列非均匀性的主体部 分。这种非均匀性主要是由器件的材料和制造工艺水平 所决定的。 因为所有的探测器和整个多路耦合传输电路被共同集成 制造在单一的基片上，所以一旦红外焦平面器件制造完 成后，这种非均匀性因素也就基本确定了。
探测像元响应率的非均匀性 信号传输的非均匀性 暗电流的非均匀性
所谓“凝视”是指：红外探测器响应景物（或目标）的 时间与取出阵列中每个探测器响应信号所需的读出时间 相比较长。 成像时，探测器相对于视场的景物是凝视不动的，因而 无须光机扫描。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
凝视红外探测器的结构特点是：将多路信号读出等电路 与探测器阵列集成在一起，并臵于光学系统的焦平面上 成像，故称红外焦平面阵列器件（Infrared Focal Plane Arrays，简称IRFPA）。 红外焦平面技术的发展为开发高性能的第二代、第三代 红外成像系统奠定了技术基础。大规模（128×128像素 以上）红外焦平面阵列是当今最先进的一类红外探测器， 也是当今国内外重点发展的红外探测器。 IRFPA兼具辐射敏感和信号处理功能，通过读出电路将 所有探测器响应信号转换成后续信号处理模块可直接处 理的有序图像信号。
一64元的线阵型红外焦平 面器件对手的成像图，手 的热图几乎被非均匀性引 起的竖条纹所湮没，而难 以辨认
一128×128面阵型红外焦平 面器件对均匀背景的成像， 图中同样呈现出很强的固定 图案噪声
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
5.3 非均匀性产生机理分析
造成红外焦平面阵列成像非均匀性的因素是多方面的， 起主要作用的是：
2 i
化简得：
1 I d G VG qn i sVthKTN ss 2
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
热生载流子 的净产生率
本征材料中载 流子浓度
电子热运 动速度
常数
1 I d G VG qn i sVthKTN ss 2
栅级 电压 少子电 荷量 俘获 截面 温度 禁带中的截 面态密度
IRFPA中各探测器响应率的非均匀性（包括光谱响应 的非均匀性）； 读出电路自身及读出电路与探测器耦合的非均匀性；
暗电流的非均匀性等。
以下将从器件自身、器件工作状态及外部环境等方面对红 外焦平面阵列成像系统非均匀性的产生机理进行分析。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
1、器件自身非均匀性
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
红外焦平面阵列与其它红外探测器相比具有以下明显 优点：
（1）将红外探测器阵列高密度地集成在同一芯片上，
从而可以大幅度地提高系统的空间分辨率和灵敏度；
（2）实现了光机扫描向电子扫描的转变，有效地减小
了系统的体积、重量和功耗，提高了工作的可靠性；
（3）系统的工作帧频可以很高（几百帧甚至千帧以
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
3）暗电流的非均匀性
暗电流是指红外焦平面阵列器件在无辐射输入时的输出 电流，其产生于探测单元或读出电路中 。
qVd id is [exp( ) 1] k bTd
n 1 e 1 qVd ( pn )(N ) qkbTd ) 1] [exp( e (Na ) k bTd n (Nd )
在一均匀辐射照射下红外焦平面阵列中各探测单元之间 响应输出的不一致性，又称之为固定图案噪声（ Fixed Pattern Noise， FPN）。
电 压 幅 度 1行信号
电 压 幅 度 1行信号
n
像元序号
n
像元序号
(a).理想输出
(b).实际有非均匀性的输出
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
非均匀性对图像产生强烈的干扰。 在线阵型器件中表现为垂直扫描方向的条带， 在凝视阵列中的空间噪声将表现为固定的图案。
可见暗电流不仅与器件的材料有关，还与器件的工作电 压、工作温度等有关，这些参数的不一致性都将引起焦 平面阵列中各探测器单元之间暗电流的差异，即引入了 非均匀性。 其通常表现为固定的非均匀性加性分量 。
第5讲 非均匀性
光电成像实时处理技术
2、器件工作状态引入的非均匀性
与红外焦平面阵列工作状态相关的条件主要有红外焦平 面阵列的工作温度及其均匀性、红外探测器单元及其读 出电路的偏臵和驱动信号的稳定性等。 这些条件的变化都将对焦平面阵列器件的工作状态产生 影响，而器件的工作状态的变化将直接对探测器的光学 增益、注入效率、读出电路的增益以及暗电流等方面产 生影响，并且这种影响在不同探测器之间也都是存在着 差异的，