Сканирующие устройства тепловизоров второго поколения

• Автор: Насибуллин, Рустем Анасович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

1. Сканирующие устройства тепловизоров
1.1. Сканирующие устройства тепловизоров I-го поколения
1.1.1 .Сканирующие устройства на основе вращения с разнонаклонными гранями
1.1.2. Сканирующие устройства с разделением
сканирования по строке и кадру
1.1.3. Сканирующие устройства на основе
преломления оптического потока
1.2. Сканирующие устройства тепловизоров второго поколения
1.2.1. Сканирующие устройства фирмы
Camdrige Technology (США)
1.2.2. Отечественные сканирующие устройства
1.3. Анализ и обобщение существующих технических решений сканирующих устройств тепловизоров второго поколения
2. Разработка и обоснование требований к сканирующим устройствам тепловизоров Н-го поколения
2.1. Коэффициент полезного действия и закон сканирования
2.2. Повторяемость закона и равномерность сканирования
на рабочем участке
2.3. Однонаправленный и двунаправленный законы сканирования
2.4. Оценка влияния характеристик сканирующего устройства
на параметры эффективности тепловизора второго поколения
2.5. Составляющие параметров сканирующего движения
3. Разработка и исследование технических решений
сканирующего устройства
3.1. Состав и структура сканирующего устройства

3.2.1. Анализ конструкции сканирующего устройства в статике
3.2.2. Анализ конструкции сканирующих устройств в динамике
3.3. Система управления сканирующим устройством
3.3.1.Устойчивость системы управления
сканирующим устройством
3.3.2. Расчёт закона управления сканирующим устройством и программное обеспечение
3.4. Синтез сканирующего устройства
4. Разработка методики и исследование экспериментального образца сканирующего устройства
4.1. Измерение характеристик сканера
4.2. Измерение и оценка реального закона сканирования
4.3. Расчётная оценка параметров эффективности тепловизора по результатам измерений характеристик сканера
Заключение
Библиографический список используемой литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4

В связи с развитием микроэлектронной промышленности и технологий изготовления оптических материалов, производство высокоразвитых стран претерпевает бурный рост номенклатуры тепловизионных приборов (ТВП) различного назначения. Возможность, «видеть» инфракрасное излучение (ИК), которую даёт тепловизионная техника, открывает перед пользователем огромные возможности в различных отраслях деятельности человечества. Тепловизоры, находят применение в дефектоскопии, медицине, диагностике энергосетей, разведке и т.д.
Основу тепловизоров составляют приёмники чувствительные к ИК-излучению. Они преобразуют энергию теплового излучения тел в электрический сигнал. Отечественная и иностранная промышленность выпускает различные приёмники, отличающиеся принципом работы и типом фоточувствительного материала. На сегодняшний день уже практически достигнут теоретически возможный предел чувствительности приёмников излучения. Кроме того, современный уровень развития микроэлектронной промышленности позволяет создавать не только единичные чувствительные элементы в одном приёмнике, но и в виде линеек и матриц чувствительных элементов в одном фотоприёмном устройстве. Такая интеграция позволила упростить схемы механического сканирования, необходимого для получения изображения, и даже полностью отказаться от неё.
Наметившаяся тенденция увеличения числа приёмников излучения с многоэлементной матрицей чувствительных элементов позволяет предположить полный отказ от использования механических сканирующих устройств в тепловизорах. С появлением матричных приёмников «смотрящего» типа, некоторые специалисты оптико-электронного приборостроения прогнозируют невостребованность сканирующих тепловизионных систем. Основными аргументами в пользу отказа от сканирующих устройств является более низкая надёжность тепловизионных приборов на их основе, большие

ад) = 1Х„['»+ г02(/-1)1
(2.2.8)

Соответственно для линейки

^Х2 (*) = Z1[2« • *0 + Ь • 20 - 1)]
(2.2.9)
Для анализа исключим влияние всех прочих возмущений сканера, кроме неравномерности скорости сканирования. Так же будем считать, что изменение скорости набегания изображения на ЧЭ СФГГУ за период интегрирования фототока заряда пренебрежимо мало.
1-ый вариант синхронизации сканера и СФПУ
(выборка сигналов в СФПУ синхроимпульсами с ДУП.)
Определим зависимость ФПМ СФПУ от величины отклонения скорости от номинального значения при реализации режима ВЗН по и ЧЭ и периоде интегрирования фототока равном периоду следования СИ (выборка по СИ с ДУП). В этом случае величина и • т(и) = const, так как г обратно пропорционально зависит от скорости и. Понятно, что ФПМ СФПУ при этом не зависит от отклонения скорости и описывается аналогично выражению
где: и0- номинальное значение скорости,
г0- номинальное значение времени интегрирования фототока сигнала на
Графически эта ФПМ выглядит так же как на рис. 2.2.5. для широкого диапазона изменения скорости сканирования.
(2.2.5).
ПзсШ = sa& -fx'V- ro(y)) • Sa(* -fx'a)
Величина г0(ь>) определяется из зависимости:
(2.2.10)
(2.2.11)

ЧЭ.