[發(fā)明專利]一種紅外成像電路及降噪方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811088511.8
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109374138A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛鑫;劉菲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙感設(shè)備研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/06
• 代理公司: 中國航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發(fā)明公開了一種紅外成像電路及降噪方法，包括：紅外探測器控制模塊、直流偏置模塊、溫控模塊、模擬前端模塊、時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口模塊和電源變換模塊。采用本發(fā)明所述紅外成像電路具有設(shè)計(jì)簡單、噪聲低、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紅外成像電路及降噪方法，特別是一種低噪聲紅外成像電路及降噪方法。

背景技術(shù)

紅外成像電路是紅外成像系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能為a)為紅外探測器提供偏置電壓和數(shù)字驅(qū)動信號，并將紅外探測器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。紅外成像電路的噪聲水平將直接影響到整個(gè)紅外成像系統(tǒng)的成像性能和靈敏度。

現(xiàn)有的紅外成像電路設(shè)計(jì)僅考慮電路本身的噪聲，對整個(gè)系統(tǒng)的噪聲沒有全面考慮，噪聲水平較高，進(jìn)而將會降低整個(gè)紅外成像系統(tǒng)的靈敏度，因而需要一種全面考慮低降噪設(shè)計(jì)的紅外成像電路設(shè)計(jì)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種紅外成像電路的降噪方法，解決現(xiàn)有的紅外成像電路噪聲水平較高的問題。

本發(fā)明所述紅外成像電路，包括：紅外探測器控制模塊、直流偏置模塊、溫控模塊、模擬前端模塊、時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口模塊和電源變換模塊；其中，

所述紅外探測器控制模塊的輸入端與時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接，所述紅外探測器控制模塊的輸出端與紅外探測器連接，所述直流偏置模塊的輸出端與紅外探測器連接，所述直流偏置模塊的輸入端與溫控模塊的輸出端連接，所述溫控模塊的輸入端與紅外探測器的測溫二極管的輸出端連接，所述溫控模塊的輸出端與所述直流偏置模塊連接，所述紅外探測器的信號輸出端與所述模擬前端模塊連接，所述模擬前端模塊的輸出端與所述時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接，所述時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端還與所述數(shù)據(jù)傳輸接口模塊連接，所述電源變換模塊與所述各模塊電連接。

進(jìn)一步地，所述紅外探測器控制模塊用于給紅外探測器提供控制脈沖。

進(jìn)一步地，所述直流偏置模塊用于產(chǎn)生紅外探測器工作所需的各種直流偏壓。

進(jìn)一步地，所述紅外探測器工作所需的直流偏壓為1.6V～1.9V。

進(jìn)一步地，所述溫控模塊用于根據(jù)紅外探測器測溫二極管的輸出判別紅外探測器是否制冷到位，以控制直流偏置模塊是否給紅外探測器加電。

進(jìn)一步地，所述紅外探測器測溫二極管輸出電壓大于0.9V時(shí)為制冷到位。

進(jìn)一步地，所述模擬前端模塊用于對紅外探測器輸出的模擬圖像信號進(jìn)行緩沖放大，轉(zhuǎn)為模擬差分圖像信號，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)為數(shù)字圖像信號；其中，所述模擬圖像信號的緩沖放大倍數(shù)為1倍。

進(jìn)一步地，所述時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊用于控制紅外探測器控制模塊輸出控制脈沖，并對模擬前端模塊輸出的數(shù)字圖像信號進(jìn)行排序重構(gòu)，輸出并行原始灰度圖像信號，其中，所述紅外探測器控制模塊輸出的控制脈沖為4MHz。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸接口模塊用于將時(shí)序與數(shù)據(jù)處理模塊輸出的并行原始灰度圖像信號轉(zhuǎn)換為LVDS數(shù)字圖像信號，傳輸給后續(xù)處理電路。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了所述的紅外成像電路的降噪方法，包括如下步驟：

(1)紅外探測器控制模塊給紅外探測器提供控制脈沖；

(2)直流偏置模塊產(chǎn)生紅外探測器工作所需的各種直流偏壓；

(3)溫控模塊根據(jù)紅外探測器測溫二極管輸出判別紅外探測器是否制冷到位，以控制直流偏置模塊是否給紅外探測器加電；

(4)模擬前端模塊對紅外探測器輸出的模擬圖像信號進(jìn)行緩沖放大，轉(zhuǎn)為模擬差分圖像信號，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)為數(shù)字圖像信號；