JP2009281863A - Non-cooled infrared imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、ボロメ−タやSOI(Silicon on Insulator)ダイオ−ド等、熱型の赤外線検出器を、例えば、人工衛星に搭載し、上空から地上の赤外線画像を取得する非冷却赤外線撮像システムに関する。 The present invention relates to an uncooled infrared imaging system in which a thermal infrared detector such as a bolometer or SOI (Silicon on Insulator) diode is mounted on, for example, an artificial satellite and an infrared image of the ground is acquired from the sky. .
一般に、熱型の赤外線検出器を用いた非冷却赤外線撮像システムにおいては、例えば、2次元に配列した熱型の赤外線検出器を使用するものがある(例えば、非特許文献1参照)。この非特許文献1では、各検出器間の出力オフセットレベルのばらつきに対する補正(オフセット補正)と、各検出器間の入射赤外線に対する感度のばらつきに対する補正(感度補正)を行なうことにより、画像に表れる固定パタ-ンノイズの低減を行なっている。
In general, an uncooled infrared imaging system using a thermal infrared detector uses, for example, a two-dimensional thermal infrared detector (see, for example, Non-Patent Document 1). In this
オフセット補正と感度補正に用いる補正データの取得に関する従来の非冷却赤外線撮像システムとしては、次のようなものがある(例えば、特許文献1〜3参照)。特許文献1では、検出器の各々に対し、ほぼ均一な強度の基準赤外線を入射させ得る位置にシャッタを設けている。そして、始動時の撮像開始前や撮像中に、シャッタを一旦閉じて検出器の各々に対し、ほぼ均一な強度の基準赤外線を入射させ、各検出器の出力オフセットレベルばらつきに相当する補正データの取得を行なっている。さらに、再びシャッタを開き、取得した補正データを各検出器の出力毎に減算して出力することにより、オフセット補正を行なっている。
Conventional non-cooling infrared imaging systems related to acquisition of correction data used for offset correction and sensitivity correction include the following (for example, see
また、特許文献2では、光学系と受光素子との光学的距離を可変するメカニカルなデフォ−カス手段を備え、光学系の合焦位置を受光素子の受光面からずらした状態で校正用の光を入射して、オフセット補正データの取得を行なっている。
Further, in
また、特許文献3では、異なる2つの温度の基準黒体に対する撮像を行ない、そのデータから各画素の感度ばらつきに関する補正データを算出して、製造段階において、非冷却赤外線撮像システム内のメモリに書き込む。そして、撮像時に各赤外線検出器の出力毎に掛け算して出力することにより、感度補正を行なっている。 Further, in Patent Document 3, imaging is performed for a reference black body at two different temperatures, correction data relating to sensitivity variations of each pixel is calculated from the data, and written in a memory in the uncooled infrared imaging system at the manufacturing stage. . Then, sensitivity is corrected by multiplying and outputting for each output of each infrared detector during imaging.
しかしながら、従来技術には次のような問題がある。
非冷却赤外線撮像システムを人工衛星に搭載する際には、高い信頼性が要求される。このため、シャッタやデフォ−カス手段のようなメカニカルな構造を有する部品は、故障率低減のために少なくすることが望ましい。
However, the prior art has the following problems.
When an uncooled infrared imaging system is mounted on an artificial satellite, high reliability is required. For this reason, it is desirable to reduce the number of parts having a mechanical structure such as a shutter and a defocusing means in order to reduce the failure rate.
また、放射線被爆等、運用中に受けるストレスにより、各検出器の特性や光学系の透過率特性に経年変化が生じ、製造段階において取得した感度補正データによる補正効果が低減し、固定パタ−ンノイズが増加する懸念がある。しかしながら、運用中に軌道上で感度補正データを更新するためには、基準黒体を搭載しなければならないという課題があった。 In addition, due to stress received during operation, such as radiation exposure, the characteristics of each detector and the transmittance characteristics of the optical system change over time, and the correction effect due to the sensitivity correction data acquired at the manufacturing stage is reduced, and fixed pattern noise is reduced. There is a concern that will increase. However, in order to update the sensitivity correction data in orbit during operation, there is a problem that a reference black body must be mounted.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、メカニカルな構造を有する部品を必要とせず、各検出器の特性や光学系の透過率特性等の経年変化による影響を低減できる、信頼性の高い非冷却赤外線撮像システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not require a component having a mechanical structure, and can reduce the effects of secular changes such as the characteristics of each detector and the transmittance characteristics of the optical system. An object is to obtain a highly reliable uncooled infrared imaging system.
本発明に係る非冷却赤外線撮像システムは、飛行体に搭載され、受信したコマンドに応じて、放射赤外線による所望の画像を平面鏡を介して複数画素の赤外線検出器からなる撮像素子により撮像し、所望の画像に対応するデジタルデータを生成する搭載撮像部と、地上に設置され、搭載撮像部にコマンドを送信し、コマンドに応じて搭載撮像部で生成されたデジタルデータを受信することで、所望の画像に対応するデータを取得するデータ処理部とを備えた非冷却赤外線撮像システムであって、データ処理部は、赤外線検出器の出力オフセットレベルばらつきに相当するオフセット補正データを取得したい場合には、オフセットデータコマンドを搭載撮像部に送信し、搭載撮像部は、オフセットデータコマンドを受信した場合には、撮像素子上での像の赤外線検出器1画素分の移動時間が赤外線検出器の熱時定数よりも十分短く像流れが生じ、一様な強度の赤外線が大気の窓を通してオフセット補正データ取得領域から入射しているのと等価な状態を作り出すように平面鏡を静止又は回転させて、オフセット補正データとなるデジタルデータを生成し、データ処理部は、オフセットデータコマンドに応じて搭載撮像部で生成されたデジタルデータを受信することによりオフセット補正データを更新するものである。 An uncooled infrared imaging system according to the present invention is mounted on a flying object, and in response to a received command, a desired image by radiant infrared is imaged by an imaging element including an infrared detector of a plurality of pixels via a plane mirror, A built-in imaging unit that generates digital data corresponding to the image of the image, and a command that is installed on the ground, transmits a command to the mounted imaging unit, and receives the digital data generated by the mounted imaging unit in response to the command. An uncooled infrared imaging system including a data processing unit that acquires data corresponding to an image, where the data processing unit wants to acquire offset correction data corresponding to the output offset level variation of the infrared detector, When the offset data command is transmitted to the mounted imaging unit and the mounted imaging unit receives the offset data command, the imaging element The moving time for one pixel of the infrared detector in the image is sufficiently shorter than the thermal time constant of the infrared detector, and an image flow occurs, and infrared light of uniform intensity enters from the offset correction data acquisition region through the atmospheric window. The plane mirror is stationary or rotated so as to create a state equivalent to the current state, and digital data to be offset correction data is generated, and the data processing unit converts the digital data generated by the mounted imaging unit in response to the offset data command. The offset correction data is updated by reception.
本発明の非冷却赤外線撮像システムによれば、シャッタやデフォ−カス手段を用いずに、運用中にオフセット補正データを取得することが可能な構成を備えることにより、メカニカルな構造を有する部品を必要とせず、各検出器の特性や光学系の透過率特性等の経年変化による影響を低減できる、信頼性の高い非冷却赤外線撮像システムを得ることができる。 According to the uncooled infrared imaging system of the present invention, a component having a mechanical structure is required by providing a configuration capable of acquiring offset correction data during operation without using a shutter or defocusing means. Instead, it is possible to obtain a highly reliable uncooled infrared imaging system that can reduce the influence of secular changes such as the characteristics of each detector and the transmittance characteristics of the optical system.
以下、本発明の非冷却赤外線撮像システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an uncooled infrared imaging system of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における非冷却赤外線撮像システムのブロック図である。本実施の形態1における非冷却赤外線撮像システムは、搭載撮像部100とデータ処理部300とで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram of an uncooled infrared imaging system according to
図1における搭載撮像部100は、赤外光学系11、赤外光学系11の結像面に位置した撮像素子12、赤外光学系11の開口部に設置した平面鏡13、撮像素子12に接続されたバイアス回路14、撮像素子12に接続されたドライバ回路15、撮像素子12に接続された信号処理回路16、回転軸20を中心に平面鏡13を回転させる機能を有する平面鏡制御回路19、および送受信回路21を備えている。また、信号処理回路16は、増幅回路17とA/D変換回路18を備えている。
The mounted
一方、データ処理部300は、送受信回路31、フレーム積分回路32、フレーム積分回路32に接続されたオフセット補正メモリ33、感度補正メモリ34、送受信回路31とオフセット補正メモリ33に接続されたオフセット補正回路35、オフセット補正回路35と感度補正メモリ34に接続された感度補正回路36、およびコマンド生成回路37を備えている。
On the other hand, the
ここで、感度補正メモリ34には、搭載撮像部100の製造時に、異なる2つの温度の基準黒体に対する撮像を行ない、設定した黒体温度差に対する各検出器の出力電圧から計算して取得した各検出器に対する感度補正データが書き込まれている。
Here, in the
図2は、本発明の実施の形態1における撮像素子12を構成する各検出器の構造模式図である。図2における撮像素子12は、熱容量Ctを有する受光部71、コンダクタンスGtを有する熱コンダクタンス72、および基板73で構成され、熱コンダクタンス72は、受光部71と基板73との間に接続されている。
FIG. 2 is a structural schematic diagram of each detector constituting the image sensor 12 according to
熱型赤外線検出器の動作は、例えば、非特許文献2(Paul W.Kruse, David D.Skatrud 著、SEMICONDUCTORS AND SEMIMETALS VOLUME47、“Uncooled Infrared Imaging Arrays and Systems”)や特許文献4(特開平10-307061号公報)に記載されているように、入射赤外線の吸収により受光部71に生じたmKオ−ダの上昇温度を、受光部71内に設けた抵抗やダイオ−ド等により電気信号に変換して出力する原理に基づくものである。
For example, Non-Patent Document 2 (Paul W. Kruse, David D. Skatrud, SEMICONDUCTORS AND SEMIMETALS VOLUME47, “Uncooled Infrared Imaging Arrays and Systems”) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-1990). As described in Japanese Patent No. 307061), the rising temperature of the mK order generated in the
このため、Gtが小さい程、入射赤外線の吸収による受光部71の上昇温度は高くなり、感度が向上する。一方で、各検出器は、入射赤外線の強度変化に対し、τ=Ct/Gtの熱時定数を有するため、Gtが小さい程、熱時定数が大きくなり、応答は遅くなる。このため、感度を確保するためにGtを極力小さく設計し、一方で、応答性を確保するためにCtについても微細加工技術を駆使してなるべく小さくなるように設計されてはいる。しかしながら、現状では、熱時定数τの値は、非特許文献2や特許文献4によれば、10〜20msec程度である。
For this reason, the smaller the Gt, the higher the temperature rise of the
図3は、本発明の実施の形態1における非冷却赤外線撮像システムの運用形態を示す図である。搭載撮像部100は、衛星の軌道上から撮像を行ない、画像データおよびオフセット補正データ作成用の検出器出力データを、地上400に設置したデータ処理部300に送信する。データ処理部300は、画像データに対してオフセット補正および感度補正を行ない、固定パタ−ンノイズを低減した画像を出力する。
FIG. 3 is a diagram showing an operation mode of the uncooled infrared imaging system according to
次に、本実施の形態1における非冷却赤外線撮像システムの動作について説明する。搭載撮像部100は、軌道上において、オフセット補正データを取得する観測領域からの放射赤外線を、平面鏡13および赤外光学系11を介して撮像素子12上に結像する。さらに、この撮像素子12に対しては、バイアス回路14およびドライバ回路15から、バイアス電源および駆動クロックを供給する。
Next, the operation of the uncooled infrared imaging system in the first embodiment will be described. The mounted
次に、データ処理部300内のコマンド生成回路37は、オフセット補正データ取得コマンドを、送受信回路31を介して搭載撮像部100に送信する。そして、平面鏡制御回路19は、撮像素子12上で、像が1画素分の距離を移動する時間Δtが検出器の熱時定数τよりも十分短くなるように、平面鏡13を静止又は回転させる。
Next, the
一例として、搭載撮像部100の高度hを500km、対地速度vを7km/sec、赤外光学系11の焦点距離を10m、各検出器の画素ピッチを25μmとする。この場合、平面鏡13が静止の状態では、撮像素子12上で像が1画素分の距離を移動する時間Δtは、約0.18msecとなる。このΔtは、検出器の熱時定数10〜20msecと比較して十分短いため、検出器の応答が追いつかずに像流れが生じる。この結果、一様な強度の赤外線が、大気の窓を通して観測領域から入射しているのと等価な状態になる。
As an example, the altitude h of the mounted
次に、撮像素子12の出力は、信号処理回路16内の増幅回路17で増幅され、A/D変換回路18でデジタルデータに変換される。その後、送受信回路21を介してデータ処理部300に、オフセット補正データ作成用の検出器出力データとして送信される。データ処理部300では、平面鏡13が静止し、像流れが起きてから熱時定数τの数倍以上の時間が経過し検出器出力が時間的に安定した状態になった後の検出器出力データを、フレーム積分回路32で、各検出器出力毎にフレーム積分する。そして、フレーム積分回路32は、S/Nを向上させた後、オフセット補正メモリ33にオフセット補正データとして書き込みを行なう。
Next, the output of the image sensor 12 is amplified by the
次に、コマンド生成回路37は、撮像開始のコマンドを、送受信回路31を介して搭載撮像部100に送信する。今度は、撮像素子12上で、像が静止、または1画素分の距離を像が移動する時間Δtが検出器の熱時定数Δtよりも十分長く、像流れが生じないような角速度で、平面鏡13を回転軸20を中心に回転させ、観測領域に対する撮像を行なう。
Next, the
なお、ここで、衛星搭載による撮像では、空間分解能を上げるためには、高度hを低く、また、赤外光学系11の焦点距離を長く設計する。しかしながら、空間分解能を上げる程、撮像素子12上での像の移動速度は、早くなる。このため、熱型の赤外線検出器を用いた観測において、平面鏡13の存在とその回転動作は、十分な空間分解能を得るために必要不可欠なものである。
Here, in imaging by satellite mounting, in order to increase the spatial resolution, the altitude h is set low and the focal length of the infrared optical system 11 is set long. However, the higher the spatial resolution, the faster the moving speed of the image on the image sensor 12. For this reason, in observation using a thermal infrared detector, the presence of the
次に、搭載撮像部100は、撮像素子12の出力を信号処理回路16でデジタルデータに変換した後、画像データとしてデータ処理部300に送信する。これに対応して、データ処理部300内のオフセット補正回路35は、各検出器出力毎にオフセット補正メモリ33に書き込んであるオフセット補正データを減算し、オフセット補正を行なう。
Next, the mounted
そして、感度補正回路36は、感度補正メモリ34に搭載撮像部100の製造時にあらかじめ書き込まれた感度補正データを用いて感度補正を施す。さらに、感度補正回路36は、感度補正により固定パタ−ンノイズを低減した後のデータを、非冷却赤外線撮像システムの画像データとして出力する。
Then, the
なお、オフセット補正データを取得する観測領域は、海域等、できるだけ一様な温度分布を有する場所が望ましい。図4は、本発明の実施の形態1におけるオフセット補正データを取得する観測領域および視野範囲の一例を示した図である。一例として、搭載撮像部の高度hを500km、対地速度vを7km/sec、赤外光学系の焦点距離を10m、各検出器の画素ピッチをX方向、Y方向共に25μm、撮像素子12の画素数を480(X方向)×640(Y方向)、読み出しフレームレ−トを30Hz、フレーム積分回数を32回とする。
Note that the observation area for acquiring the offset correction data is preferably a place having a temperature distribution as uniform as possible, such as a sea area. FIG. 4 is a diagram showing an example of an observation region and a visual field range for acquiring offset correction data according to
この場合、図4に示すように、視野範囲は600m(X方向)×800m(Y方向)、フレーム積分32回中の視野中心の移動距離は、X方向7.5kmとなる。これより、オフセット補正データを取得する観測領域は、8.1km×0.8kmとなり、海域等では一様な温度分布を十分期待でき得る範囲である。 In this case, as shown in FIG. 4, the visual field range is 600 m (X direction) × 800 m (Y direction), and the moving distance of the visual field center during 32 frame integrations is 7.5 km in the X direction. As a result, the observation area for acquiring the offset correction data is 8.1 km × 0.8 km, which is a range where a uniform temperature distribution can be sufficiently expected in the sea area or the like.
以上のように、実施の形態1によれば、平面鏡の静止または回転による像流れを利用することにより、オフセット補正データ取得領域から大気の窓を通して一様な強度の赤外線が入射している状態を等価的に作り出すことができる構成を備えている。これにより、シャッタやデフォ−カス手段を用いずに、運用中にオフセット補正データを取得でき、各検出器の特性や光学系の透過率特性等の経年変化による影響を低減できるとともに、部品点数が少なく、信頼性の高い非冷却赤外線撮像システムを得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, a state where infrared light having a uniform intensity is incident from the offset correction data acquisition region through the atmospheric window by using the image flow caused by the stationary or rotating plane mirror. It has a configuration that can be created equivalently. As a result, offset correction data can be acquired during operation without using a shutter or defocusing means, the influence of secular changes such as the characteristics of each detector and the transmittance characteristics of the optical system can be reduced, and the number of parts can be reduced. An uncooled infrared imaging system with few and high reliability can be obtained.
実施の形態2.
先の実施の形態1では、搭載撮像部100の製造時に、感度補正メモリ34にあらかじめ書き込まれた感度補正データを用いて感度補正を施す場合について説明した。これに対して、本実施の形態2では、感度補正データに関しても運用中に更新し、感度補正を施す場合について説明する。
In the first embodiment, the case where the sensitivity correction is performed using the sensitivity correction data written in advance in the
図5は、本発明の実施の形態2における非冷却赤外線撮像システムのブロック図である。本実施の形態1における非冷却赤外線撮像システムは、搭載撮像部100とデータ処理部500とで構成されている。図5における搭載撮像部100は、先の実施の形態1における図1の搭載撮像部100と同じものである。
FIG. 5 is a block diagram of an uncooled infrared imaging system according to
一方、図5におけるデータ処理部500は、先の実施の形態1における図1の搭載撮像部300と比較すると、フレーム積分回路32に接続された第1のメモリ51、第2のメモリ52、および感度補正データ算出回路53をさらに備えている。そして、この感度補正データ算出回路53は、感度補正メモリ34に接続されており、感度補正データを運用中に更新して感度補正を施すことを可能にしている。
On the other hand, the
また、図6は、本発明の実施の形態2における非冷却赤外線撮像システムの運用形態を示す図である。搭載撮像部100は、衛星の軌道上から撮像を行ない、画像データ、オフセット補正データ作成用の検出器出力データ、および感度補正データ作成用の検出器出力データを、地上400に設置したデータ処理部500に送信する。データ処理部500は、画像データに対してオフセット補正および感度補正を行ない、固定パタ−ンノイズを低減した画像を出力する。
Moreover, FIG. 6 is a figure which shows the operation | use form of the uncooled infrared imaging system in
次に、本実施の形態2における非冷却赤外線撮像システムの動作について説明する。オフセット補正方法に関しては、先の実施の形態1と同様であり、ここでは、感度補正方法について説明する。 Next, the operation of the uncooled infrared imaging system in the second embodiment will be described. The offset correction method is the same as that in the first embodiment, and here, the sensitivity correction method will be described.
本実施の形態2の感度補正においては、まず始めに、1回目の感度補正データ取得コマンドを、コマンド生成回路37から搭載撮像部100に送信する。そして、先の実施の形態1で説明したオフセット補正データ取得と同等の動作により、撮像素子12上で像が1画素分の距離を移動する時間Δtが検出器の熱時定数τよりも十分短く、像流れが生じ、第1の領域から大気の窓を通して一様な強度の赤外線が入射した状態と等価になるように、平面鏡13を静止又は回転させる。
In the sensitivity correction according to the second embodiment, first, a first sensitivity correction data acquisition command is transmitted from the
この状態で、フレーム積分回路32は、第1の領域の観測に対応する第1の感度補正データ作成用の検出器出力データを、先の実施の形態1と同様の動作により、第1のメモリ51に記録する。
In this state, the
次に、2回目の感度補正データ取得コマンドを、コマンド生成回路37から搭載撮像部100に送信する。そして、第1の領域におけるデータと同様に、フレーム積分回路32は、第2の領域の観測に対応する第2の感度補正データ作成用の検出器出力データを、第2のメモリ52に記録する。
Next, a second sensitivity correction data acquisition command is transmitted from the
次に、感度補正データ算出回路53は、2つの領域における検出器出力電圧の差分を各検出器毎に算出し、感度補正メモリ34に最新の感度補正データとして記録する。
Next, the sensitivity correction
その後、撮像を開始し、感度補正回路36は、先の実施の形態1と同じ動作によりオフセット補正を行なうとともに、感度補正メモリ34に記録された感度補正データを用いて感度補正を施す。さらに、感度補正回路36は、感度補正により固定パタ−ンノイズを低減した後のデータを、非冷却赤外線撮像システムの画像データとして出力する。
Thereafter, imaging is started, and the
また、宇宙における放射線被爆等、運用中に受けるストレスにより各検出器の特性や光学系の透過率特性に経年変化が生じた場合には、一旦取得した感度補正データによる補正効果が低減し、感度補正実施後の固定パタ−ンノイズが増加することが考えられる。そこで、このような場合には、上述した感度補正データの再取得、および感度補正データの作成、更新を行なう。この結果、運用中に、更新した感度補正データを用いた感度補正を行うことができる。 In addition, if the detector characteristics and optical system transmittance characteristics change over time due to stress received during operation, such as radiation exposure in space, the correction effect of the sensitivity correction data once acquired will be reduced. It is conceivable that the fixed pattern noise after the correction is increased. Therefore, in such a case, the above-described sensitivity correction data is reacquired, and sensitivity correction data is created and updated. As a result, it is possible to perform sensitivity correction using the updated sensitivity correction data during operation.
なお、第1の領域と第2の領域は、高緯度の海域と低緯度の海域等、それぞれは一様な温度分布を有し、かつ、ある程度の温度差を有する組み合わせが望ましい。 Note that the first region and the second region are preferably a combination having a uniform temperature distribution and a certain temperature difference, such as a high latitude sea area and a low latitude sea area.
以上のように、実施の形態2によれば、平面鏡の静止または回転による像流れを利用することにより、感度補正データ取得領域から大気の窓を通して一様な強度の赤外線が入射している状態を等価的に作り出すことができる構成を備えている。さらに、2つの領域における検出器出力電圧の差分を各検出器毎に算出することで、運用中に感度補正データを更新することができる構成を備えている。 As described above, according to the second embodiment, a state in which infrared light having a uniform intensity is incident from the sensitivity correction data acquisition region through the atmospheric window by using the image flow due to the stationary or rotation of the plane mirror. It has a configuration that can be created equivalently. Furthermore, it has a configuration in which the sensitivity correction data can be updated during operation by calculating the difference between the detector output voltages in the two regions for each detector.
これにより、先の実施の形態1による効果に加え、基準黒体が不要で信頼性が高く、放射線被爆等運用中に受けるストレスにより各検出器の特性や光学系の透過率特性に経年変化が生じた場合にも、最適な感度補正データの再取得を行なうことができる。この結果、固定パタ−ンノイズを低減した画像を常に得ることのできる非冷却赤外線撮像システムを実現できる。 As a result, in addition to the effects of the first embodiment, the reference blackbody is unnecessary and high in reliability, and the characteristics of each detector and the transmittance characteristics of the optical system are changed over time due to stress received during operation such as radiation exposure. Even if it occurs, the optimum sensitivity correction data can be reacquired. As a result, an uncooled infrared imaging system capable of always obtaining an image with reduced fixed pattern noise can be realized.
11 赤外光学系、12 撮像素子、13 平面鏡、14 バイアス回路、15 ドライバ回路、16 信号処理回路、17 増幅回路、18 A/D変換回路、19 平面鏡制御回路、20 回転軸、21 送受信回路、31 送受信回路、32 フレーム積分回路、33 オフセット補正メモリ、34 感度補正メモリ、35 オフセット補正回路、36 感度補正回路、37 コマンド生成回路、51 第1のメモリ、52 第2のメモリ、53 感度補正データ算出回路、100 搭載撮像部、300、500 データ処理部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Infrared optical system, 12 Image pick-up element, 13 Plane mirror, 14 Bias circuit, 15 Driver circuit, 16 Signal processing circuit, 17 Amplifier circuit, 18 A / D conversion circuit, 19 Plane mirror control circuit, 20 Rotating shaft, 21 Transmission / reception circuit, 31 transmission / reception circuit, 32 frame integration circuit, 33 offset correction memory, 34 sensitivity correction memory, 35 offset correction circuit, 36 sensitivity correction circuit, 37 command generation circuit, 51 first memory, 52 second memory, 53 sensitivity correction data Calculation circuit, 100 on-board imaging unit, 300, 500 data processing unit.
Claims (2)
地上に設置され、前記搭載撮像部に前記コマンドを送信し、前記コマンドに応じて前記搭載撮像部で生成された前記デジタルデータを受信することで、前記所望の画像に対応するデータを取得するデータ処理部と
を備えた非冷却赤外線撮像システムであって、
前記データ処理部は、前記赤外線検出器の出力オフセットレベルばらつきに相当するオフセット補正データを取得したい場合には、オフセットデータコマンドを前記搭載撮像部に送信し、
前記搭載撮像部は、前記オフセットデータコマンドを受信した場合には、前記撮像素子上での像の前記赤外線検出器1画素分の移動時間が前記赤外線検出器の熱時定数よりも十分短く像流れが生じ、一様な強度の赤外線が大気の窓を通してオフセット補正データ取得領域から入射しているのと等価な状態を作り出すように前記平面鏡を静止又は回転させて、オフセット補正データとなるデジタルデータを生成し、
前記データ処理部は、前記オフセットデータコマンドに応じて前記搭載撮像部で生成された前記デジタルデータを受信することによりオフセット補正データを更新する
ことを特徴とする非冷却赤外線撮像システム。 A desired image based on radiated infrared rays is picked up by an imaging device including an infrared detector of a plurality of pixels via a plane mirror in accordance with a received command, and digital data corresponding to the desired image is generated according to a received command. An on-board imaging unit;
Data that is installed on the ground, transmits the command to the mounted imaging unit, and acquires the data corresponding to the desired image by receiving the digital data generated by the mounted imaging unit in response to the command An uncooled infrared imaging system comprising a processing unit,
When the data processing unit wants to obtain offset correction data corresponding to the output offset level variation of the infrared detector, it transmits an offset data command to the mounted imaging unit,
When the mounted imaging unit receives the offset data command, the moving time for one pixel of the infrared detector of the image on the imaging device is sufficiently shorter than the thermal time constant of the infrared detector. The plane mirror is stationary or rotated so as to create an equivalent state where infrared light of uniform intensity is incident from the offset correction data acquisition region through the atmospheric window, and the digital data that becomes offset correction data is obtained. Generate
The non-cooling infrared imaging system, wherein the data processing unit updates the offset correction data by receiving the digital data generated by the mounted imaging unit in response to the offset data command.
前記データ処理部は、前記赤外線検出器間の入射赤外線に対する感度のばらつきに相当する感度補正データを取得したい場合には、感度補正データコマンドを前記搭載撮像部に送信し、
前記搭載撮像部は、前記感度補正データコマンドを受信した場合には、前記撮像素子上での像の前記赤外線検出器1画素分の移動時間が前記赤外線検出器の熱時定数よりも十分短く像流れが生じ、一様な強度の赤外線が大気の窓を通して観測領域から入射しているのと等価な状態を2つの感度補正データ領域について作り出すように前記平面鏡を静止又は回転させて、感度補正データとなるデジタルデータを生成し、
前記データ処理部は、前記感度補正データコマンドに応じて前記搭載撮像部で生成された前記デジタルデータを受信することにより感度補正データを更新する
ことを特徴とする非冷却赤外線撮像システム。 The uncooled infrared imaging system according to claim 1,
When the data processing unit wants to obtain sensitivity correction data corresponding to variations in sensitivity to incident infrared rays between the infrared detectors, it sends a sensitivity correction data command to the mounted imaging unit,
When the mounted imaging unit receives the sensitivity correction data command, the moving time for one pixel of the infrared detector of the image on the imaging device is sufficiently shorter than the thermal time constant of the infrared detector. Sensitivity correction data is obtained by moving the plane mirror stationary or rotating so that a flow is generated and a uniform intensity infrared ray is incident on the two sensitivity correction data areas from the observation area through the atmospheric window. To generate digital data
The non-cooling infrared imaging system, wherein the data processing unit updates sensitivity correction data by receiving the digital data generated by the mounted imaging unit in response to the sensitivity correction data command.
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