红外成像阵列与系统[电子资源.图书]

目录
前言
第1章 绪论
1.1 热成像技术概述
1.1.1 热成像技术解决的基本问题
1.1.2 夜视技术的分类
1.1.3 热成像技术的作用与地位
1.1.4 热成像技术的军事应用
1.1.5 热成像技术在国民经济领域的应用
1.2 红外探测器与热成像技术的关系
1.3 热成像技术的划代问题
1.3.1 美国
1.3.2 英国
1.3.3 法国
1.3.4 第二代热成像和红外焦平面探测器技术总结
1.3.5 作者的观点
1.4 红外成像阵列与系统的分类
1.5 制冷红外成像阵列与系统的历史和发展
1.6 非制冷红外成像阵列与系统的历史和发展
1.7 红外探测器的发展趋势
第2章 红外物理基础
2.1 红外辐射及辐射源
2.1.1 太阳辐射
2.1.2 地球红外辐射
2.1.3 大气热辐射
2.1.4 人工黑体
2.1.5 能斯特灯
2.1.6 硅碳棒
2.1.7 半导体发光二极管
2.1.8 半导体二极管激光器
2.1.9 光纤激光器
2.1.10 同步辐射
2.1.11 自由电子激光器
2.1.12 人体热辐射
2.2 红外辐射的基本理论
2.2.1 基本概念和名词
2.2.2 透射、反射、吸收定律
2.2.3 基尔霍夫定律
2.2.4 普朗克定律
2.2.5 维恩定律
2.2.6 斯特藩-玻尔兹曼定律
2.2.7 红外辐射源的光谱辐射效率
2.2.8 目标与背景的辐射对比度
2.2.9 光谱微分出射率(热导数)
2.2.10 维恩定律与效率公式、对比度公式讨论
2.2.11 实际物体的红外辐射
2.3 红外辐射的大气传播特性
2.3.1 地球的大气层结构
2.3.2 地球的大气成分
2.4 地球大气与红外辐射相互作用
2.4.1 标准大气模型
2.4.2 地球大气对红外辐射的消光
2.4.3 地球大气对红外辐射的吸收
2.4.4 地球大气对红外辐射的散射
2.4.5 影响红外辐射传播的气象条件
第3章 非制冷型红外焦平面阵列原理
3.1 热绝缘结构的重要性
3.2 主要热探测机理
3.2.1 电阻测辐射热计
3.2.2 热电探测器和铁电测辐射热计
3.2.3 温差电探测器
3.3 重要限制
3.3.1 温度波动噪声限制
3.3.2 背景波动噪声限制
3.4 讨论
第4章 单片硅微测辐射热计焦平面阵列
4.1 引言
4.2 微测辐射热计的响应率
4.2.1 微测辐射热计的基本工作单元
4.2.2 微测辐射热计材料的电阻变化
4.2.3 微测辐射热计热平衡方程
4.2.4 热平衡方程的解
4.3 微测辐射热计的噪声
4.3.1 微测辐射热计的电阻噪声
4.3.2 偏置电阻的噪声
4.3.3 热导噪声
4.3.4 辐射噪声
4.3.5 整个电噪声
4.3.6 前置放大器噪声
4.4 微测辐射热计信噪比
4.4.1 噪声等效功率(NEP)
4.4.2 噪声等效温差(NETD)
4.4.3 探测率
4.4.4 与理想辐射热计的比较
4.4.5 Johnson噪声近似
4.5 微测辐射热计阵列的电子读出电路
4.6 微测辐射热计的结构设计、制备以及封装
4.6.1 微测辐射热计的结构设计和制作
4.6.2 封装
第5章 混合铁电-热电测辐射热计阵列
5.1 引言
5.2 热电探测器原理
5.2.1 热电和铁电材料
5.2.2 工作模式
5.2.3 信号与噪声
5.3 实际考虑及设计
5.3.1 铁电材料的选择
5.3.2 热隔离
5.3.3 调制传递函数(MTF)
5.3.4 读出电路
5.3.5 系统电子学
5.3.6 斩波器
5.4 系统的实现
第6章 单片热释电测辐射热计阵列
6.1 引言
6.2 探测器设计方法
6.2.1 材料加工
6.2.2 材料特性
6.2.3 热隔离结构
6.2.4 微机械加工传感器的制作流程设计
6.2.5 集成电路
6.3 工艺设计
6.4 硅基底的集成热电探测器阵列
6.4.1 像素结构
6.4.2 电路处理
6.4.3 硅基底的PbTiO〓阵列的性能
6.5 砷化镓基底的集成热电探溯器
6.6 小结
第7章 热电型非制冷红外焦平面阵列
7.1 热电堆红外探测器
7.1.1 非制冷红外探测器机理
7.1.2 热电堆红外探测器设计方案比较
7.1.3 塞贝克效应
7.1.4 不同的热电堆红外探测器
7.2 128×128像素的热电堆红外焦平面阵列
7.2.1 多晶硅热电堆红外探测器
7.2.2 硅热电堆红外探测器的特性
7.2.3 读出集成电路
7.2.4 电荷耦合器件
7.2.5 封装
7.2.6 性能
7.3 小结
第8章 热释电摄像管
8.1 历史回顾
8.2 热释电摄像管的构成与特点
8.2.1 热释电摄像管的基本结构
8.2.2 热释电摄像管的图像入射方式
8.2.3 视频信号的形成
8.3 热释电摄像管的工作原理
8.3.1 热释电效应及热释电材料
8.3.2 热释电靶的单畴化
8.3.3 热释电靶电荷图像的形成与读出
8.4 热释电摄像管的性能分析
第9章 隧道效应红外传感器
9.1 引言
9.2 传感器模型
9.2.1 传感器的热量模型
9.2.2 传感器的机械模型和电子模型
9.2.3 噪声模型和相关考虑
9.3 隧道效应传感器的背景
9.3.1 隧道效应传感器和电容传感器的比较
9.3.2 隧道效府传感器的设计考虑
9.4 红外隧道效应传感器的设计和制备
9.5 隧道效应传感器的工作过程
9.6 红外传感器的工作和测试
9.7 隧道效应红外传感器的展望
9.8 结论
第10章 石英微型谐振器阵列
10.1 引言
10.2 用作红外传感器的石英微型谐振器
10.3 性能参数的计算
10.4 石英温度计及其温度系数
10.5 振荡器的噪声
10.6 频率测量
10.7 热隔离
10.8 微谐振器的红外吸收
10.9 微谐振器阵列的预期性能
10.10 可生产性和其他一些要求
10.11 小结
第11章 微测辐射热计非制冷红外热成像系统
11.1 非制冷热成像系统发展简介
11.2 微测辐射热计非制冷红外热成像系统的基本组成
11.3 UL 01 01 1型微测辐射热计
11.4 UL 01 01 1型微测辐射热计的驱动电路
11.4.1 驱动电路的性能参数要求
11.4.2 驱动电路的设计
11.5 TEC温控电路
11.6 A/D数据转换电路
11.7 基于DSP和FPGA实时图像信号处理
11.8 非均匀校正处理算法
11.8.1 概念
11.8.2 温度定标校正算法
11.8.3 高通滤波校正算法(THPFC)
11.8.4 人工神经网络法(NNC)
11.9 红外图像增强
11.9.1 直方图
11.9.2 自适应分段线性变换
11.9.3 红外图像非均匀校正和图像增强的处理结果
11.10 视频合成
11.11 红外热成像系统的质量评价
11.11.1 噪声等效温差
11.11.2 最小可分辨温差
11.11.3 调制传递函数(MTF)
11.12 非制冷热成像系统的发展趋势
参考文献