CN102077066B - 通过电阻式辐射热测量计阵列检测红外辐射的器件和方法 - Google Patents

Abstract

一种红外辐射检测器件，包括：衬底；用于检测所述辐射的至少一行部件的阵列(12)，每个所述部件都包括电阻式成像辐射热测量计(14)，所述阵列形成于衬底上面；用于读取阵列的辐射热测量计的读取装置(18)；用于测量在衬底的至少一个点处的温度的温度测量装置(22)；以及用于根据在衬底的至少一个点处测得的温度对基于每个辐射热测量计(14)形成的信号进行校正的校正装置(26)。所述校正装置(26)能够借助于所述信号的温度性能的预定物理模型对基于成像辐射热测量计(14)形成的信号进行校正。

Description

通过电阻式辐射热测量计阵列检测红外辐射的器件和方法

技术领域

本发明涉及红外线成像和测辐射热的高温测量领域。

更具体地，本发明涉及对来自电阻式辐射热测量计检测阵列的响应中的空间不均匀性进行校正的领域。

背景技术

在红外检测器领域，存在一种使用如下器件的已知技术：该器件被布置成阵列形式，能够在环境温度下工作(换句话说不需要被冷却至极低温度)，这与需要在极低温度(通常在液氮的温度)下工作的被称作“量子检测器”的检测器件不同。

这些未冷却的检测器传统上利用适当材料的物理变量随300K附近温度的变化。在测辐射热检测器的情况下，该物理变量是所述材料的电阻率。

这种类型的未冷却的检测器通常包括：

-吸收红外辐射并将其转化成热的装置；

-使所述检测器热绝缘的装置，使得允许检测器在红外辐射的作用下变热；

-测温装置，其在测辐射热检测器的情况下使用电阻式部件；

-以及读取由测温装置提供的电变量的装置。

旨在用于红外成像的检测器被常规地制造成测辐射热单元检测器或辐射热测量计的一维或二维阵列的形式，所述阵列通过每个单元检测器处的支撑臂悬于一般由硅制成的衬底之上。

在衬底中通常提供有对单元检测器进行顺序寻址的装置、对由这些单元检测器生成的电信号进行电激励和预处理的装置。因此这些顺序寻址装置、电激励和预处理装置在衬底中形成并构成“读取电路”。

为了通过这种检测器获取场景的图像，通过合适的光学装置将场景投射到单元检测器阵列上，通过读取电路向每个单元检测器或向每行所述检测器施加时钟控制的电激励，以便获得构成每个所述单元检测器达到的温度的图像的电信号。该信号由读取电路、然后可能由封装外部的电子器件以或多或少复杂的方式进行处理，以便生成所观察场景的热图像。

这样的检测器具有在制造成本和使用方面的许多优势，但也具有限制其性能的缺点。

具体而言，存在由辐射热测量计阵列形成的信号的均匀性问题。事实上，由于辐射热测量计的性能离散，在使辐射热测量计处于同一工作温度时这些辐射热测量计产生不完全一样的输出电平，且在面对来自场景的同一红外辐射时响应得不完全一致，所以由检测器形成的均匀场景的图像具有固定的图案噪声。

这样的离散可能具有诸多原因。可列举主要原因是辐射热测量计的表现为电阻离散的工艺离散，导致即使在由均匀场景供给阵列的情况下检测器的输出电平也变化。信号离散的另一原因是衬底及其空间温度分布的热偏移，而辐射热测量计跟随支撑辐射热测量计的衬底的温度。

一般而言，用术语“偏差”表示在由均匀场景对阵列提供馈送的情况下，某一特定辐射热测量计的输出电平相对于阵列中的辐射热测量计的平均输出电平的偏移。在下文中，用术语“连续电平”(Niveau Continu)或简写词NC来表示在这些特定均匀馈送状态中的所有输出电平。

为了补偿辐射热测量计的偏差离散(这是由检测器提供的信号在质量方面的局限性的主要原因)，开发出许多校正技术。

第一类型的偏差校正，例如文献US 2002/022938中所述，包括获取基准图像，即均匀场景的基准图像。该基准图像随后被存储在系统(此处这个词是指实施检测器或传感器的所有电子机械和软件功能)中，并随后被从由该系统获得的每个图像中数字地或模拟地减去。基准图像通常借助于本质上等温的快门来形成，关闭该快门以获得均匀场景。

该第一技术的缺点是在整个基准图像获取时间内始终使检测器不工作。另外，安装快门涉及到不可忽略的额外成本并增加系统中机械故障的来源及系统的能耗。

第二类型的偏差离散校正基于电阻式辐射热测量计的偏差取决于其温度这个事实。在该第二类型的辐射热测量计校正中，例如文献US5811808中所述，在系统中长期地存储针对各种预定的传感器温度的偏差表。所述系统具有测温传感器、数据处理单元，所述测温传感器测量衬底的温度，所述数据处理单元随后根据测量到的温度来选择所存储的偏差表之一、或者根据测量到的温度通过对所存储的表进行插值来创建新的偏差表。所选择或创建的偏差表随后被从当前检测到的图像中减去。

该类型的校正就不需要快门，但是却表现得不如第一校正类型有效。另外，参考点的数量和插值多项式的次数越高，通过插值进行的校正的精确度就越高。然而，高质量的插值需要大量计算资源和存储足够数量的表。另外，偏差表获取时间很长。最后，最重要的是，由于其原理，插值只在参考点附近才在精确度上有效。因此，只要需要对检测器的工作温度范围精确采样，实施第二技术的检测器的制造成本就会变得非常昂贵。

本发明的目的在于，通过提出一种使用数量有限的表的同时无需快门的精确有效的校正技术来解决前述难题。

发明内容

为此，本发明的目的是一种红外辐射检测器件，其包括：衬底；用于检测所述辐射的至少一行部件的阵列，每个所述部件都包括电阻式成像辐射热测量计，所述阵列形成于所述衬底上面；所述器件包括用于测量在所述衬底的至少一个点处的温度(称作焦面温度或FPT)的温度测量装置，以及用于根据在所述衬底的至少一个点处测得的温度对基于每个辐射热测量计形成的信号进行校正的校正装置。

根据本发明，校正装置能够借助于所述信号的温度性能的预定物理模型，尤其借助于辐射热测量计的温度性能的预定物理模型对基于辐射热测量计形成的信号进行校正。

优选地，所述模型被简洁地表示成公式，换句话说适合于快速计算而无需微分方程的数值解。

电阻式辐射热测量计的温度以及因此其电阻均取决于所观测的场景的温度(其红外功率通过光学装置被投射到辐射热测量计阵列上并被每个辐射热测量计拾取)，然而最重要的是取决于焦面温度。由于辐射热测量计是热检测部件，它们通过热绝缘臂悬于包含读取电路的衬底上面。通过热传导，焦面温度直接影响辐射热测量计的温度。作为一般构思可以假定焦面对辐射热测量计温度的贡献约为99％，相对地场景温度大约1％。因此，无论场景温度如何，辐射热测量计的输出电平性能主要取决于焦面温度。焦面温度因此设置辐射热测量计的温度工作点。辐射热测量计的电阻离散还随焦面温度而变化。特定辐射热测量计的电阻的变化可根据焦面温度来估算，进而，由于每个辐射热测量计的电阻都可知道，亦可估算离散性的变化。对基于辐射热测量计形成的信号的温度性能的准确建模，尤其对辐射热测量计的温度性能的建模，因此允许确保在焦面温度变化时，校正在时间上的有效性。

辐射热测量计的信号的“性能”这个术语在此用于限定焦面温度和信号形成处理的结果之间的可重复的对应关系，焦面温度构成辐射热测量计的热休眠工作点，信号形成过程的结果取决于在处理所述信号中牵涉到的部件的各个物理参数。这些参数中最重要的是在任意焦面温度下、针对给定的IR(红外)亮度条件、形成于该衬底上面的辐射热测量计的电阻，然而其它参数也可以发挥作用，比如补偿结构的电阻。

事实上，在信号形成时广泛地使用所谓的补偿结构，用于产生表示成像辐射热测量计的电流中的独立于场景的、被称为共模电流的部分电流。该电流在信号形成前被从成像辐射热测量计电流中减去，随后将更详细地进行解释。通常，该结构自身是测辐射热的，并使用与敏感成像结构相同的材料来形成。因此，用于形成信号的电流已经被由焦面温度的波动引起的变化大大地补偿，并主要表现热场景。针对焦面温度对信号及其离散的影响的前述考虑仍然保持非常广泛的可应用性。

焦面温度和所形成的信号之间的该对应关系优选地借助于“物理模型”来建立，所述物理模型表示在这些参考光学条件下根据焦面温度形成的信号的性能的规律。

应当注意，在此，物理模型表示一个或更多数学关系式，比如函数或微分方程组等，无论其基于识别出的单组性能参数的输入值如何，其输出都是可计算的。优选地，本发明的目的在于以“紧凑的”解析形式进行信号建模，这允许直接和快速的计算，而没有复杂的求解循环。

换句话说，基于辐射热测量计形成的信号的温度性能的物理模型允许根据测得的焦面温度来确定信号偏差，而无需使用快门或者对多个表进行插值。

另外，物理模型使用数量有限的参数，使得参数识别与现有技术的多个表的识别相比成本更低。

根据本发明，温度测量装置包括用于测量衬底温度的至少一个探针。

根据本发明的一具体实施方式，温度测量装置包括多个温度测量探针以及用于根据在衬底的多个点处测得的温度对衬底的温度的空间分布进行建模的装置，所述温度测量探针能够在衬底的多个点上测量衬底的温度，以及，校正装置能够根据衬底附近的建模得到的衬底温度对基于辐射热测量计形成的信号进行校正。

换句话说，衬底在其温度方面可以具有空间不均匀性，通过对衬底温度的空间分布进行建模，可以确定每个辐射热测量计下面的衬底的温度，从而提高校正的精确度。

优选地，校正装置能够估算连续电平(NC)，所述连续电平对应于阵列对温度基本上等于测得的焦面温度的均匀场景的曝光。

所述校正装置一方面能够根据下列关系式来估算辐射热测量计的电阻：

R_est(i，j)＝R_abs(i，j).C(T_mes)

其中：

●R_est(i，j)是辐射热测量计的被估算出的电阻，

●R_abs(i，j)是辐射热测量计的预定的基准电阻，

●C(T_mes)是取决于以开尔文温度表示的所测得的焦面温度T_mes的参数。

优选地，参数C(T_mes)根据下列关系式来计算：

$C\left(T_{\mathrm{mes}}\right)=\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)$

其中：

●E_A是辐射热测量计的预定传导率的启动能量，

●k是玻尔兹曼常数。

根据一个具体发明实施例，所述器件包括共模补偿结构、读取装置以及校正装置，所述共模补偿结构包括与阵列的每一列相关联的补偿辐射热测量计，所述读取装置能够基于在成像辐射热测量计中流动的电流和在与其关联的补偿辐射热测量计中流动的电流之间的差来形成信号，所述校正装置能够估算所述补偿辐射热测量计的电阻，所述电阻对应于所述阵列对温度基本上等于所测得的温度的均匀场景的曝光，以便校正信号。

特别地，校正装置能够根据下列关系式来估算补偿辐射热测量计的电阻：

R_comp-est(j)＝R_comp-abs(j).C(T_mes)

其中，R_comp-est(j)是估算出的补偿辐射热测量计的电阻，R_comp-abs(j)是补偿辐射热测量计的预定的基准电阻，而C(T_mes)是取决于衬底的所测得的温度T_mes的参数。更具体而言，参数C(T_mes)根据下列关系式来计算：

$C\left(T_{\mathrm{mes}}\right)=\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)$

其中，E_A是成像辐射热测量计的预定的启动能量，k是玻尔兹曼常数，而T_mes是用开尔文温度表示的所测得的温度。

根据本发明的具体实施例，校正装置能够：

●估算基于成像辐射热测量计形成的信号的连续电平，该连续电平对应于阵列对温度基本上等于所测得温度的均匀场景的曝光，所述估算根据下列关系式进行：

NC(i，j)＝α-β×(I_comp(j)-I_ac(i，j))

其中α和β是取决于读取电路的预定参数，I_comp(j)是基于估算出的补偿辐射热测量计的电阻来计算出的在补偿辐射热测量计中流动的电流，而I_ac(i，j)是基于估算出的成像辐射热测量计的电阻来计算出的在成像辐射热测量计中流动的电流；以及

●根据下列关系式对基于成像辐射热测量计形成的信号N_brut(i，j)进行校正：

$N_{\mathrm{corr}}(i,j)=N_{\mathrm{brut}}(i,j)-\mathrm{NC}(i,j)+\stackrel{\‾}{\mathrm{NC}}$

其中，N_corr(i，j)是校正后的输出信号，而是估算出的连续电平的平均值。

校正装置另一方面能够基于电阻估算和基于负责创建信号的电路的配置来估算连续信号电平NC。特别地，校正装置能够根据直接受到前述关系式启发的公式来估算共模补偿结构的电阻，其中，尤其通常使用同一传导率启动能量。通过表示来自成像辐射热测量计和来自补偿辐射热测量计的电流的差来创建建模后的信号，如后面将讨论的那样。

因此，校正装置能够校正输出电平，以及阵列的辐射热测量计的温度性能的离散。

优选地，校正装置至少部分地实现在所述衬底中。

优选地，可在衬底中集成的永久性存储器中将阵列的辐射热测量计的基准电阻列成表。

根据本发明的变型，校正装置被实现为集成到衬底的电子电路的形式。

本发明的另一目的在于一种借助于用于检测红外辐射的至少一行部件的阵列来检测红外辐射的方法，每个所述部件都包括电阻式成像辐射热测量计，所述阵列形成于衬底上面，所述方法包括读取阵列的辐射热测量计的步骤、测量在所述衬底的至少一个点处的温度的步骤以及根据在所述衬底的至少一个点处测得的温度对基于每个辐射热测量计形成的信号进行校正的步骤。

根据本发明，校正步骤包括根据焦面温度、基于所述信号的性能的预定物理模型来校正基于辐射热测量计形成的信号。

附图说明

通过阅读以下的描述，本发明将会变得更容易理解，这些描述仅作为示例给出并与附图相关地提供。在附图中，使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件，其中：

●图1是本发明的测辐射热检测器件的示意图；

●图2是示出形成图1中的器件的组成部分的成像辐射热测量计、补偿电路以及测量电路的布局的示意图；

●图3是根据第一实施例在图1中的系统的操作的流程图；以及

●图4是根据第二实施例在图1中的系统的操作的流程图。

具体实施方式

图1中示意地示出，对用于获取热红外辐射中的场景的测辐射热检测器使用总的附图标记10，该检测器被集成在红外摄像机的光学装置的焦面中。这种检测器包括：

●二维成像阵列12，包括具有悬膜的n行乘m列的电阻式成像辐射热测量计14，其中，n和m是大于或等于1的整数。成像阵列12被布置在摄像机的红外透明光学装置的焦面中并悬于反射衬底之上；

●在衬底中形成的读取电路16。读取电路16包括成像阵列12的逐行寻址电路，以及针对每一列而言能够连接到被寻址的列中的每个成像辐射热测量计14的测量电路；这些测量电路总体表示为块18，块18还包括用于对流向模拟输出的信号进行复用的装置；

●读取电路16还包括补偿电路的线路20，补偿电路包括与成像阵列12中的每一列相关的一个或更多补偿辐射热测量计；

●在衬底中形成的测量衬底温度的至少一个温度探针22；以及

●转换电路24，连接到读取电路16和到温度探针22以便将由其发送来的模拟信号转换成数字信号。

所述测辐射热检测器结构是常规的，因此下文中将不做进一步的详细说明。想获得更多信息，通常可参阅文献“Uncooled amorphous siliconenhancement for 25μm pixel pitch achievement”，E.Mottin等人，InfraredTechnology and Application(红外技术和应用)XXVIII，SPIE，vol.4820。

此外，测辐射热检测器10连接到数据处理单元26，该单元26实施用于处理由测辐射热检测器10发送来的信号的算法以便确定被投射到阵列12上的场景的红外图像以及对成像辐射热测量计14的性能的离散的补偿，如下文中详细说明的那样。

数据处理单元26被例如用于个人计算机，个人计算机众所周知地包括中央处理单元或者CPU 28、与CPU 28相关联的随机存取存储器30以及大容量存储器32(诸如硬盘等)。单元26还连接到用于查看由摄像机拍摄的红外图像的显示屏34。应当清楚，基于本领域现有技术中已知的合适的相互通信电路，可以以完全相同的方式利用集成度更高的材料的实施方式。

在图2中，示出了以下优选基本布局：

●阵列12的成像辐射热测量计14；

●读取电路16的用于测量成像辐射热测量计14的测量电路40；以及

●线路20的用于对在读取成像辐射热测量计14期间在成像辐射热测量计14中流动的共模电流进行补偿的补偿电路42。

辐射热测量计14受到来自场景的红外辐射IR并经由第一端子A连接到恒定电压VDET。

测量电路40包括：

●运算放大器44，其非反相端(+)被设置在预定的恒定电压VBUS；

●电容器46，具有预定电容量C_int，并连接在放大器44的反相端(-)和放大器44的输出之间；

●复位开关48，与电容器46并联连接，并可通过“复位”信号来控制；

●读取开关50，可通过“选择”信号来控制，并连接到运算放大器44的反相端(-)；以及

●第一MOS(金属氧化物半导体)注入晶体管52，该晶体管的栅极被设置在预定的恒定电压GFID，其源极连接到辐射热测量计14的第二端B，而其漏极连接到读取开关50的另一端。

用来补偿流经成像辐射热测量计14的共模电流的补偿电路42包括电阻式补偿辐射热测量计54，该电阻式补偿辐射热测量计54采用与成像辐射热测量计14相同的材料制成，该材料在朝向衬底的方向的热阻较低，以及可选地具有屏蔽物56来保护它免受源于场景的辐射。

应注意，由于补偿辐射热测量计54对源于场景的红外辐射不敏感，因此当暴露于入射红外流时，补偿辐射热测量计54的电阻相对于成像辐射热测量计14的电阻而言变化得不那么明显。因此，可认为补偿辐射热测量计的电阻在给定的焦面温度上基本恒定。

补偿辐射热测量计56的一端连接到预定电压VSK，而其另一端连接到补偿电路42的第二MOS注入晶体管58的源极。晶体管58的漏极连接到运算放大器44的反相输入端(-)，而其栅极连接到预定电压GSK。

在辐射热测量计14的读取周期开始时，在电容器46的放电周期之后处于接通状态的复位开关48，通过将“复位”信号调节至合适的值将复位开关48切换至断开状态。通过调节“选择”控制将处于断开状态的读取开关50切换至接通状态。电子电路执行对流经辐射热测量计14的电流I_ac＝V_ac/R_ac和流经补偿辐射热测量计54的电流I_comp＝V_comp/R_comp之间的差值进行积分的运算，其结果表现为电容器46的端部的电压形式。在工作辐射热测量计和补偿辐射热测量计的端部见到的电压V_ac和V_comp分别为晶体管52和58的各种供应和控制电压的结果，以便一方面限定工作辐射热测量计的适当工作点并且另一方面限定补偿辐射热测量计的有效共模补偿，并且无需更进一步表示本领域技术人员能够基于图2中的图示而确定的详细关系。当从读取周期的开始起经过预定积分时间ΔT_int时，读取开关50被切换为断开状态。

放大器44的输出电平的电压(将用术语N_brut表示)，该电压包含来自电阻为R_ac的成像辐射热测量计14的信号，为简化起见，假定R_ac在积分时间ΔT_int期间几乎不变化，则该电压根据如下关系式来表示：

$N_{\mathrm{brut}}=\mathrm{VBUS}-\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}\×(\frac{V_{\mathrm{comp}}}{R_{\mathrm{comp}}}-\frac{V_{\mathrm{ac}}}{R_{\mathrm{ac}}})---\left(1\right)$

其中：

●V_ac是在成像辐射热测量计14的端部的电压；

●R_ac是成像辐射热测量计14的电阻；

●V_comp是在补偿辐射热测量计54的端部的电压；以及

●R_comp是补偿辐射热测量计54的电阻。

连接到放大器44的转换电路24将模拟电压N_brut转换为数字值。电路24向数据处理单元26发送该数字值，数据处理单元26根据该数字值来确定相对应的图像像素值，如众所周知的那样。

已经描述的部件的布置和操作是常规的，因此为简洁起见而不做更详细的说明。想获得更多细节，可参阅以下文献：

●《Uncooled amorphous silicon enhancement for 25μm pixel pitchachievement》，E.Mottin等人，Infrared Technology and ApplicationXXVIII，SPIE，vol.4820；

●《320×240uncooled microbolometer 2D array for radiometric andprocess control applications》，B.Fieque等人，Optical SystemDesign Conference，SPIE，vol.5251；以及

●《Low cost amorphous silicon based 160×120 uncooledmicrobolometer 2D array for high volume applications》，CTrouilleau等人，Optical System Design Conference，SPIE，vol.5251。

现在结合图3中的流程图描述通过上述器件实施的用于对阵列12的成像辐射热测量计14的偏差进行补偿的方法。

在第一初始化阶段60中(该阶段在第一次使用本发明的检测器之前实施，例如在工厂中实施)，针对阵列12的每个成像辐射热测量计14识别基准电阻。

初始化阶段60包括步骤62，在步骤62中，检测器10受温度恒定的均匀场景辐射，同时确保检测器的焦面温度从而确保成像辐射热测量计14和衬底的温度大致上等于场景温度。同时，通过温度探针22测量衬底的温度，在数字转换之后发送给数据处理单元26的测量结果存储到参数Tref中。

在随后的步骤64中，实施特定的阵列读取周期，其中启动由补偿电路42实施的共模电流补偿。

对特定的成像辐射热测量计14而言，只有流经它的电流才因此被相关联的测量电路40积分。在对该辐射热测量计的读出结束时，放大器44的输出电压V_out因此根据下列关系式来表示：

$V_{\mathrm{out}}=\mathrm{VBUS}+\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}\×\frac{V_{\mathrm{ac}}}{R_{\mathrm{ac}}}---\left(2\right)$

在步骤64的特定情形中，电压V_FID通常被引至VDD。晶体管52的串联电阻可忽略，从而可假设下列简化的关系式：

V_ac≌VBUS-VDET

优选地，将电压VBUS和VDET选择得彼此接近，以防止流经成像辐射热测量计的电流过大而导致可能由于焦耳(Joule)效应产生对其有害的热负载。

应注意，为了实施读取步骤64，可将在这种情形下在读取电路中必须提供的较短的积分时间ΔT_int和/或较大的电容C_int选择为防止电容器46或者放大器44饱和。

在完成对阵列12的读出之后，在随后的步骤66中由数据处理单元26基于电阻的温度性能的物理模型来针对每个成像辐射热测量计14计算基准电阻R_abs。

更具体而言，在66中，数据处理单元26根据下列关系式计算基准电阻：

$R_{\mathrm{abs}}(i,j)=R_{\mathrm{ac}}(i,j).\exp (-\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{ref}}})---\left(3\right)$

$R_{\mathrm{ac}}(i,j)=\frac{\mathrm{VBUS}-\mathrm{VDET}}{(V_{\mathrm{out}}(i,j)-\mathrm{VBUS})}\×\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}---\left(4\right)$

其中：

●exp是指数函数，

●E_A是预定的辐射热测量计启动能量，

●k是玻尔兹曼常数，

●以及，T_ref是在步骤60测量到的衬底温度。

在完成初始化步骤60之后，就针对阵列12的成像辐射热测量计获得基准电阻的二维表R_abs。该表然后被存储在数据处理单元26的大容量存储器32中。

在检测器出厂并为用户使用之后，该方法继续用于阵列12的偏差的实时校正。

当系统启动时，在68中，基准电阻表被加载至数据处理单元26的随机存取存储器30中。仍然在68中，维度与成像阵列12的维度相对应的两个二维表，即估算电阻的表R_est和输出电平的表NC，被复位为0并存储在随机存取存储器30中。

在随后的步骤70中，阵列12受要被观测的场景辐射。随后或者与步骤70同时，在步骤72借助于探针22测量衬底的温度并将温度值存储到参数T_mes中。

该方法随后继续进行阵列12的成像辐射热测量计14的常规读取(在ébasage即共模补偿的情况下)步骤74，如前所述的那样。与这些辐射热测量计有关联的不同测量电压(或输出电平)N_brut被数字化并存储在随机存取存储器30中。

随后由单元26在76中进行测试，以确定T_ref和T_mes之间的差的绝对值是否大于预定阈值，该预定阈值例如等于0.2开尔文度。

如果该测试的结果是肯定的，则在78中由单元26计算阵列12的每个辐射热测量计的估算电阻R_est(i，j)。按照下列关系式根据表R_abs中的相对应的基准电阻来计算辐射热测量计的此估算电阻：

$R_{\mathrm{est}}(i,j)=R_{\mathrm{abs}}(i,j).\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)---\left(5\right)$

值R_est(i，j)然后取代表R_est中的对应值。

在步骤78结束之后，因此成像阵列12的每个辐射热测量计的估算电阻就被计算出了并存储在表R_est中。

方法然后继续由单元26根据下列关系式针对阵列12的每个成像辐射热测量计计算在均匀场景面前的输出电平NC(i，j)的步骤80：

$\mathrm{NC}(i,j)=\mathrm{VBUS}-\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}(I_{\mathrm{comp}}-I_{\mathrm{ac}}(i,j))---\left(6\right)$

当MOS 58在饱和状态时，本领域技术人员能够根据技术参数和电路配置按照下列关系式来表示I_comp：

$I_{\mathrm{comp}}=\frac{-(1+2.R_{\mathrm{comp}}.A_p\left({\mathrm{VSK}-\mathrm{GSK}-V}_{\mathrm{thp}}\right))-\sqrt{1+4.R_{\mathrm{comp}}{A}_p\left({\mathrm{VSK}-\mathrm{GSK}-V}_{\mathrm{thp}}\right)}}{-2.A_p.{R_{\mathrm{comp}}}^2}---\left(7\right)$

另一方面，当MOS 52在饱和状态时，用下列关系式表示I_ac：

$I_{\mathrm{ac}}(i,j)=\frac{-(1+2.R_{\mathrm{est}}(i,j).A_n\left({\mathrm{GFID}-V}_{\mathrm{thn}}\right))-\sqrt{1+4.R_{\mathrm{est}}(i,j).A_n\left({\mathrm{GFID}-V}_{\mathrm{thn}}\right)}}{-2.A_n.R_{\mathrm{est}}^2(i,j)}---\left(8\right)$

其中：

●Ap和An分别是MOS 58和52的已知技术因数；

●V_thp和V_thn分别是MOS 58和52的已知阈值；以及

●VFID和GSK分别是施加给晶体管58和52的栅极的电压，也已知。

最新计算出的连续电平NC(i，j)然后取代与成像辐射热测量计相对应的表NC中的值。在步骤80结束之后，因此针对成像阵列12的每个辐射热测量计的所谓连续的均匀场景的电平就被计算出了并存储在表NC中。

步骤80之后是单元26根据下列关系式校正每个成像辐射热测量计的数字输出电压N_brut(i，j)的步骤82：

$N_{\mathrm{corr}}(i,j)=N_{\mathrm{brut}}(i,j)-\mathrm{NC}(i,j)+\stackrel{\‾}{\mathrm{NC}}---\left(9\right)$

其中，N_corr(i，j)是经校正的数字输出电压，而是在步骤80中计算出的在均匀场景面前的输出电压的平均值。

如果在步骤76中施加的测试是否定的，换句话说，如果衬底温度在成像阵列12的两个读取周期之间没有明显变化，则步骤76循环至校正步骤82。然后基于在先前周期期间计算出的连续电平的阵列NC来校正连续电平。

步骤82然后继续在84显示或者更通常地说使用由阵列12拍摄到的场景的校正后的图像，并随后在86中将温度值T_ref调节至值T_mes。步骤86随后循环至曝光步骤70以便完成新的读取周期。

在已经描述的实施例中，只有成像辐射热测量计14被考虑作为输出信号的偏差的离散的来源。因此，如同从阅读关系式(6)可注意到的那样，连续电平NC(i，j)取决于多个变量，这多个变量尤其包括流经成像辐射热测量计14的电流I_ac(i，j)。目前为止，主要的离散源来自成像辐射热测量计的不均匀性能，因此根据电流I_ac(i，j)计算均匀电平NC(i，j)。

然而，如同根据阅读关系式(6)可注意到的那样，连续电平NC(i，j)还取决于其它变量，尤其是流经补偿辐射热测量计54的电流I_comp。在上述第一实施例中，该电流被认为对于每个补偿辐射热测量计54都是相同的，这意味着它们提供均匀的温度性能，或者相对于成像辐射热测量计14的离散而言它们的离散几乎可以忽略。

事实上，并非总是这样。如成像辐射热测量计14那样，当补偿辐射热测量计54经历相同的环境条件时，它们反应各异，从而导致流经它们的电流I_comp的离散，从而导致连续电平NC(i，j)的离散。

现在参照图4描述校正检测器的输出信号中的偏差离散的实施例，该实施例还考虑补偿辐射热测量计54作为所述离散的来源。检测器的结构保留不变，只改变了偏差补偿方法。

根据第二实施例的偏差补偿方法包括与前述步骤相同的步骤62和64。

在之后的步骤65中，实施第二特定读取周期，其中，在使选择开关50处于断开状态的同时使来自工作辐射热测量计的电流无效，晶体管58的栅极接地从而其电阻可忽略。

对特定补偿辐射热测量计54而言，只有流经它的电流才因此被相关联的测量电路40积分。在对该辐射热测量计的读出结束时，放大器44的输出电压V_out因此根据下列关系式来表示：

$V_{\mathrm{out}}=\mathrm{VBUS}-\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}\×\frac{V_{\mathrm{comp}}}{R_{\mathrm{comp}}}---\left(10\right)$

大致上得到：

V_comp≌VSK-VBUS    (11)

如前所述，应注意，为实施读取步骤65，可将步骤65中电压VSK和VBUS之间的差、和/或积分时间ΔT_int和/或较大的电容C_int选择为避免放大器44饱和。

在对阵列12和线路20的读出结束之后，在随后的步骤66中由数据处理单元26基于其电阻的温度性能的物理模型来针对每个成像辐射热测量计14和补偿辐射热测量计54计算基准电阻R_abs。

更具体而言，在66中，数据处理单元26根据下列关系式计算基准电阻：

$R_{\mathrm{abs}}(i,j)=R_{\mathrm{ac}}(i,j).\exp (-\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{ref}}})---\left(3\right)$

$R_{\mathrm{comp}-\mathrm{abs}}\left(j\right)=R_{\mathrm{comp}}\left(j\right).\exp (-\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{ref}}})---\left(12\right)$

$R_{\mathrm{ac}}(i,j)=\frac{\mathrm{VBUS}-\mathrm{VDET}}{(V_{\mathrm{out}}(i,j)-\mathrm{VBUS})}\×\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}---\left(4\right)$

$R_{\mathrm{comp}}\left(j\right)=\frac{\mathrm{VSK}-\mathrm{VBUS}}{(\mathrm{VBUS}-V_{\mathrm{out}}\left(j\right))}\×\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}---\left(13\right)$

其中：

●exp是指数函数，

●E_A是预定的辐射热测量计启动能量，

●k是玻尔兹曼常数，

●以及T_ref是在步骤60中测量到的衬底温度。

在初始化步骤60结束之后，就针对阵列12的成像辐射热测量计和针对线路20的补偿辐射热测量计获得了基准电阻的二维表R_abs。该表然后被存储在数据处理单元26的大容量存储器32中。

在检测器出厂并为用户使用之后，该方法继续用于成像阵列12的偏差的实时校正。

当系统启动时，在68中，基准电阻表被加载至数据处理单元26的随机存取存储器30中。仍然在68中，维度与成像阵列12的维度相对应的两个二维表，即估算电阻的表R_est和输出电平的表NC被复位为0并存储在随机存取存储器30中。

在随后的步骤70中，阵列12被要观测的场景辐射。接着或者与步骤70同时，在72中借助于探针22测量衬底温度并将温度值存储在参数T_mes中。

该方法随后继续进行阵列12的成像辐射热测量计14的常规读取(在共模补偿的情况下)步骤74，如前所述的那样。与这些辐射热测量计相关联的不同的测量电压(或输出电平)N_brut被数字化并存储在随机存取存储器30中。

随后由单元26在76中施加测试，以确定T_ref和T_mes之间的差的绝对值是否大于预定阈值，该预定阈值例如等于0.2开尔文度。

如果该测试的结果是肯定的，则在78中由单元26针对阵列12和补偿线路20中的每个辐射热测量计计算估算电阻R_est(i，j)。按照下列关系式根据表R_abs中对应的基准电阻R_abs(i，j)和R_comp-abs(j)来计算辐射热测量计的该估算电阻：

$R_{\mathrm{est}}(i,j)=R_{\mathrm{abs}}(i,j).\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)---\left(5\right)$

$R_{\mathrm{comp}-\mathrm{est}}\left(j\right)=R_{\mathrm{comp}-\mathrm{abs}}\left(j\right).\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)---\left(14\right)$

值R_est(i，j)或R_comp-abs(j)于是取代表R_est中的对应值。

在步骤78结束之后，因此针对成像阵列12和补偿电路的线路20中的每个辐射热测量计的估算电阻被计算出了并存储在表R_est中。

方法然后继续进行由单元26根据下列关系式针对阵列12的每个成像辐射热测量计计算在均匀场景面前的输出电平NC(i，j)的步骤80：

$\mathrm{NC}(i,j)=\mathrm{VBUS}-\frac{{\mathrm{\ΔT}}_{\mathrm{int}}}{C_{\mathrm{int}}}(I_{\mathrm{comp}}\left(j\right)-I_{\mathrm{ac}}(i,j))---\left(15\right)$

当MOS 58在饱和模式时，本领域技术人员能够基于技术参数和电路配置根据下列关系式来表示I_comp：

$I_{\mathrm{comp}}\left(j\right)=\frac{-(1+2.R_{\mathrm{comp}-\mathrm{est}}\left(j\right).A_p\left({\mathrm{VSK}-\mathrm{GSK}-V}_{\mathrm{thp}}\right))-\sqrt{1+4.R_{\mathrm{comp}-\mathrm{est}}\left(j\right).A_p\left({\mathrm{VSK}-\mathrm{GSK}-V}_{\mathrm{thp}}\right)}}{-2.A_p.R_{\mathrm{comp}-\mathrm{est}}^2\left(j\right)}---\left(16\right)$

另一方面，当MOS 52在饱和模式时，用下列关系式表示I_ac：

$I_{\mathrm{ac}}(i,j)=\frac{-(1+2.R_{\mathrm{est}}(i,j).A_n(\mathrm{GFID}-V_{\mathrm{thn}}))-\sqrt{1+4.R_{\mathrm{est}}(i,j).A_n\left({\mathrm{GFID}-V}_{\mathrm{thn}}\right)}}{-2.A_n.R_{\mathrm{est}}^2(i,j)}---\left(8\right)$

其中：

●Ap和An分别是MOS 58和52的已知技术因数；

●V_thp和V_thn分别是MOS 58和52的已知阈值电压；以及

●VFID和GSK分别是施加到晶体管58和52的栅极的电压，也已知。

然后最新计算的连续电平NC(i，j)取代对应于成像辐射热测量计的表NC中的值。在步骤80结束之后，因此针对成像阵列12的每个辐射热测量计的所谓连续的均匀场景的电平就被计算出了并存储在表NC中。

步骤80之后是单元26根据下列关系式校正每个成像辐射热测量计的数字输出电压N_brut(i，j)的步骤82：

$N_{\mathrm{corr}}(i,j)=N_{\mathrm{brut}}(i,j)-\mathrm{NC}(i,j)+\stackrel{\‾}{\mathrm{NC}}---\left(9\right)$

其中，N_corr(i，j)是校正后的数字输出电压，而是在步骤80中计算的在均匀场景面前的输出电压的平均值。

如果在步骤76中施加的测试是否定的，换句话说如果衬底温度在成像阵列12的两个读取周期之间没有明显变化，则步骤76循环至校正步骤82。于是基于在先前周期期间计算出的连续电平的矩阵NC来校正连续电平。

步骤82于是继续进行显示，或者更通常地说在84中使用由阵列12拍摄的场景的校正后的图像，并随后在86中将温度T_ref的值调节至值T_mes。步骤86随后循环至受辐射步骤70，以便完成新的读取周期。

可注意到，本发明的检测系统利用以下原理。

对连续电平校正或成像辐射热测量计偏差而言，使用根据关系式(5)的物理模型。该模型只需要基准电阻表，并可能额外地需要启动能量表(基于在空间上等温的条件下、在两个充分不同的焦面温度的NC矩阵的初始记录很容易获取到该启动能量表)，以便获知成像阵列在其焦面温度、在整个工作范围上的性能。

此外，根据从成像辐射热测量计形成信号的物理模型，可以通过由均匀场景对成像阵列的照射进行模拟来预测辐射热测量计偏差。事实上，在这种照射的情况下，通常借助于机械快门来实施，阵列12的每个部件的温度、补偿线路20的温度、衬底的温度以及场景的温度基本上一致。

因此，在每个阵列读取周期，使用从成像辐射热测量计形成的信号的物理模型，例如由关系式(7)和(8)详述的关系式(6)中的物理模型(该物理模型与专用于辐射热测量计的关系式(5)相关)(第一实施例)，或者例如由关系式(8)和(16)详述的关系式(15)中的物理模型(该物理模型与关系式(5)和(14)相关)(第二实施例)，允许对由于温度等于测量到的衬底温度的均匀场景的照射引起的输出连续电平的性能进行模拟。

信号形成模型可被基于关系式(5)或者关系式(5)及(14)来改进，这些关系式具体对辐射热测量计电阻性能进行建模，以便考虑在读取期间与辐射热测量计14的极化电流相关的众所周知的自加热效应、甚至考虑补偿辐射热测量计54的残余自加热。

所模拟的性能在表R_est和NC中示出。如果读取电路40被放置在焦面温度的均匀场景面前从读取电路40输出的对应的信号连续电平NC(i，j)，由关系式(6)(第一实施例)或(14)(第二实施例)给出。

根据关系式(9)的辐射热测量计在任何场景面前的校正后的输出电平N_corr(i，j)因此对应于其输出电压，其中消去了相对于阵列的平均输出电压的偏差

显然可以有其它实施例。

因此，为进一步限定在阵列12的输出信号中出现的偏差的补偿的精确度，还可以有利地对传送给放大器44的电压VBUS中产生的离散进行建模、或者再次对其电容C_int的离散进行建模。

在前面描述的实施例中，例如由成像辐射热测量计的制造者提供的启动能量E_A被预先假定为对所有成像辐射热测量计都相同。这尤其在用于成像辐射热测量计的辐射热测量计材料是非晶硅的情况下成立。事实上在这种情况下可观察到，辐射热测量计的启动能量之间的离散绝对可忽略并且因此无需考虑。

然而，在需要提高精确度的特定应用中、或者在所使用的测辐射热材料在不同的辐射热测量计之间表现出不可忽略的启动能量离散的情况下，在初始化步骤60中针对每个成像辐射热测量计确定启动能量，甚至还要针对每个补偿辐射热测量计确定启动能量，这是由于前述的单个获取协议允许每个补偿辐射热测量计以相同的方式确定启动能量。这些能量然后被以维度与成像阵列(还有补偿测线路20)的维度相对应的表的形式存储在大容量存储器32中，并在偏差校正期间使用。

例如，在初始化步骤60中，通过使用不同焦面温度、但在温度相同的均匀场景面前两次实施步骤62和64，来确定成像辐射热测量计的启动能量E_A(i，j)。

数据处理单元26随后根据下列关系式来计算辐射热测量计14的启动能量：

$E_A(i,j)=k.\frac{(T_{\mathrm{ref}2}.T_{\mathrm{ref}1})}{(T_{\mathrm{ref}2}-T_{\mathrm{ref}1})}.\ln \left(\frac{R_1(i,j)}{R_2(i,j)}\right)---\left(10\right)$

其中，T_ref1 and T_ref2是两个预定焦面温度，而R1(i，j)和R2(i，j)分别是针对这两个温度的辐射热测量计(i，j)的测量电阻。在必要时，相同类型的应用也适于共模补偿辐射热测量计的启动能量。

已经描述了一种器件，其中借助于单个探针来测量温度。作为替代方式，在检测器衬底中置入多个温度探针，从而基于由多个温度探针提供的信号来建立用T_mes(i，j)表示的温度表。

然后，关系式(5)被下列关系式取代：

$R_{\mathrm{est}}(i,j)=R_{\mathrm{abs}}(i,j).\exp \left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}(i,j)}\right)---\left(5b\right)$

应注意到，除非温度探针被安装在每个辐射热测量计的附近(这是直接用于获得表T_mes(i，j)的直接能力)，否则借助于被例如布置在阵列外围的、数量较少的探针来获取很可接受的结果。然后，例如借助于空间热模型来建立表T_mes(i，j)，该空间热模型近似于每个辐射热测量计紧邻区域中的焦面温度分布。

在这种情况下，成像辐射热测量计的偏差校正考虑焦面温度的空间离散，包括在补偿辐射热测量计附近，其效应通过借助于表T_mes(i，j)建立的数字校正予以消除的离散。因此提高了校正精确度。

在这方面可观察到，因此，在关系式(9)由于前面针对值讨论的原因保持不变的情况下，对于其偏差的校正，成像辐射热测量计被单独地考虑。

已经描述了以下检测器件，其中数据处理单元26以及参数表或用于成像辐射热测量计的物理模型的表，均在摄像机的外部，该摄像机例如是红外线摄像机。

作为一种替代方式，数据处理单元26可内置在摄像机外壳内。在这种替代方式中，大容量存储器被只读存储器代替，用于存储参数表。数据处理单元26于是例如被实施为电子卡的形式。

在另一替代方式中，参数表被记录在只读存储器或闪速存储器中，只读存储器或闪速存储器直接形成在还限定有读取电路的衬底中。

在另一替代方式中，其中单元26被内置于摄像机中，转换电路24和数据处理单元26被实施在还另外载有读取电路的同一衬底上。

显然，可以使用与关系式(5)或者关系式(5)和(14)中的物理模型不同的物理模型，这取决于对精确度的要求和取决于数据处理单元26的处理能力，尽管关系式(5)中的物理模型针对其精确度、其简易性以及其针对使用非晶硅的特定情况的相关性方面较优选。同样地，可以使用通过关系式(6)和电流子关系式(7)及(8)(第一实施例)或者通过关系式(15)和子关系式(8)及(16)(第二实施例)描述的、例如由部件41和42示例的其它物理信号形成建模，这取决于特定配置和信号形成电路的细节。

以上描述的该器件因此具有以下优点：

-物理模型的使用允许比从多个表插值获得的校正更精确。事实上，不包含任何物理事实的插值在对辐射热测量计的性能建模上与辐射热测量计的物理建模相比不太精确，该物理建模则以高精确度反映出现象事实；

-物理模型的使用使得能够准确考虑在用于插值的表的温度范围之外的场景温度，换句话说允许外推；

-物理模型的使用只需要数量有限的表，在关系式(5)的模型的情况下甚至只需要一个表。因此导致存储器节省，这在表被存储在只读存储器或闪存内的情况下很有利；以及

-根据本发明的偏差校正不需要机械部件，比如快门等。然而，根据本发明的校正模拟快门的使用，快门通常是对获得均匀场景的最有效的装置，并且因此是确定辐射热测量计偏差的最精确的装置；

-为实施本发明而要处理的计算量相当小，从而允许在当今的处理器上实时实现本发明。本发明的优点因此在于其在校正精确度和算法实施紧凑度之间提供有利的妥协。

本发明可被用于利用测辐射热检测的图像或温度测量传感器领域，而无需考虑检测频带或者用来制造成像辐射热测量计和补偿辐射热测量计的测辐射热材料的种类，该材料比如是非晶硅(a-Si)或者与碳或锗成合金并以各种方式掺杂的类似材料，氧化钒(VOx)，金属(例如钛)。

Claims (11)

1.一种红外辐射检测器件，包括：

-衬底；

-检测所述辐射的至少一行部件的阵列(12)，每个所述部件都包括电阻式成像辐射热测量计(14)，所述阵列形成于所述衬底上面；

-用于向所述阵列的每一个成像辐射热测量计施加电激励以形成构成投射到所述阵列上的红外辐射的图像的模拟电信号的读取电路；

-测量在所述衬底的一个点处的温度的探针；

-模数转换电路，用于将所述读取电路和所述探针形成的所述模拟电信号转换成数字值；以及

数据处理单元，包括：

随机存取存储器，用于存储与来自对测量的衬底的温度处的均匀场景曝光的成像辐射热测量计的阵列的电信号对应的数字值NC(i，j)；

大容量存储器，用于存储由所述读取电路形成的并且与所述辐射热测量计的阵列对温度等于衬底温度的均匀场景的曝光对应的电信号的预定物理模型的有限数量的参数；

中央处理单元，用于基于所述有限数量的参数计算与每一个所述辐射热测量计对温度等于测量的衬底温度的均匀场景的曝光对应的数字值NC(i，j)，将所计算的数字值NC(i，j)重写到所述随机存取存储器中，并且根据下列关系式对由每个成像辐射热测量计形成的数字电信号进行校正：

$N_{\mathrm{corr}}(i,j)=N_{\mathrm{brut}}(i,j)-\mathrm{NC}(i,j)+\stackrel{\‾}{\mathrm{NC}}$

其中，N_brut(i，j)是来自所述成像辐射热测量计的数字电信号，N_corr(i，j)是校正后的来自所述成像辐射热测量计的数字电信号，是存储在所述随机存取存储器中的所述数字值NC(i，j)的平均值。

2.如权利要求1所述的红外辐射检测器件，还包括由所述读取电路形成的电信号的预定物理模型，该预定物理模型包括：

所述成像辐射热测量计的电阻作为所述衬底温度的函数的预定物理模型；以及

所述读取电路形成的电信号作为所述成像辐射热测量计的电阻的函数的预定物理模型。

3.如权利要求2所述的红外辐射检测器件，其特征在于，所述中央处理单元根据下列关系式来估算每个成像辐射热测量计的电阻：

R_est(i，j)=R_abs(i，j).C(T_mes)

其中，R_est(i，j)是所述成像辐射热测量计的估算电阻，R_abs(i，j)是存储在用于存储有限数量的参数的所述大容量存储器中的所述成像辐射热测量计的预定的基准电阻，以及C(T_mes)是取决于所述衬底的所测得的温度T_mes的参数。

4.如权利要求3所述的红外辐射检测器件，其特征在于，根据下列关系式来计算所述参数C(T_mes)：

$C\left(T_{\mathrm{mes}}\right)=\mathrm{esp}\left(\frac{E_A}{k.T_{\mathrm{mes}}}\right)$

其中，E_A是所述成像辐射热测量计的预定的启动能量，k是存储在用于存储有限数量的参数的所述大容量存储器中的玻尔兹曼常数，以及T_mes是用开尔文温度表示的所测得的温度。

5.如权利要求1所述的红外辐射检测器件，还包括共模补偿结构(20)，所述共模补偿结构(20)包括与所述阵列(12)中的每一列相关联的补偿辐射热测量计(54)，所述读取电路基于在每个成像辐射热测量计中流动的电流和在与所述成像辐射热测量计相关联的所述补偿辐射热测量计中流动的电流之间的差来形成构成投射到所述阵列上的红外辐射的图像的所述电信号，其中，由所述读取电路形成的所述电信号的预定物理模型包括所述补偿辐射热测量计的电阻的预定物理模型。

6.如权利要求5所述的红外辐射检测器件，其特征在于，所述中央处理单元根据下列关系式来估算每个补偿辐射热测量计的电阻：

R_comp-est(j)=R_comp-abs(j).C(T_mes)

其中，R_comp-est(j)是所述补偿辐射热测量计的估算电阻，R_comp-abs(j)是存储在用于存储有限数量的参数的所述大容量存储器中的第j列所述补偿辐射热测量计的预定的基准电阻，以及C(T_mes)是取决于所述衬底的所测得的温度T_mes的参数。

7.如权利要求6所述的红外辐射检测器件，其特征在于，根据下列关系式来计算所述参数C(T_mes)：

$C\left(T_{\mathrm{mes}}\right)=\exp \left(\frac{E_A}{k{.T}_{\mathrm{mes}}}\right)$

其中，E_A是所述成像辐射热测量计的预定的启动能量，k是存储在用于存储有限数量的参数的所述大容量存储器中的玻尔兹曼常数，以及T_mes是用开尔文温度表示的所测得的温度。

8.如权利要求2所述的红外辐射检测器件，其特征在于，所述中央处理单元根据下列关系式计算每个成像辐射热测量计的数字值NC(i，j)：

NC(i，j)=α-β×(I_coMP(j)-I_ac(i，j))

其中α和β是存储在用于存储有限数量的参数的所述大容量存储器中的取决于所述读取电路的预定参数，I_comp(j)是基于估算出的与所述成像辐射热测量计相关联的第j个补偿辐射热测量计的电阻来计算出的在所述补偿辐射热测量计中流动的电流，以及I_ac(i，j)是基于估算出的所述成像辐射热测量计的电阻来计算出的在所述成像辐射热测量计中流动的电流。

9.如权利要求1所述的红外辐射检测器件，其特征在于，所述中央处理单元至少部分地实现在所述衬底中。

10.如权利要求3所述的红外辐射检测器件，其特征在于，在所述衬底中内置的永久性存储器中将所述阵列的所述辐射热测量计的所述基准电阻R_abs列成表。

11.一种通过用于检测红外辐射的至少一行部件的阵列(10)来检测红外辐射的方法，每个所述部件都包括电阻式成像辐射热测量计(14)，所述阵列形成于衬底上面，所述方法包括：

-向所述阵列的每一个成像辐射热测量计施加电激励以形成构成投射到所述阵列上的红外辐射的图像的模拟电信号；

-测量在所述衬底的一个点处的温度；

-将由读取电路和探针形成的所述模拟电信号转换成数字值；

-基于由所述读取电路形成的电信号的预定物理模型的有限数量的参数，计算与所述辐射热测量计的阵列对温度等于测量的衬底温度的均匀场景的曝光对应的数字值NC(i，j)；以及

-根据下列关系式对由每个成像辐射热测量计形成的数字电信号进行校正：

$N_{\mathrm{corr}}(i,j)=N_{\mathrm{brut}}(i,j)-\mathrm{NC}(i,j)+\stackrel{\‾}{\mathrm{CN}}$

其中，N_brut(i，j)是来自所述成像辐射热测量计的数字电信号，N_corr(i，j)是校正后的来自所述成像辐射热测量计的数字电信号，是所述数字值NC(i，j)的平均值。