填充因子对微扫描系统成像质量影响分析

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填充因子对微扫描系统成像质量影响分析

沈同圣, 史浩然, 娄树理, 李召龙

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沈同圣, 史浩然, 娄树理, 李召龙. 填充因子对微扫描系统成像质量影响分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2292-2297.

引用本文:

沈同圣, 史浩然, 娄树理, 李召龙. 填充因子对微扫描系统成像质量影响分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2292-2297.

Shen Tongsheng, Shi Haoran, Lou Shuli, Li Zhaolong. Analysis of the effects of fill factor on image quality of micro-scanning system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2292-2297.

Citation:

Shen Tongsheng, Shi Haoran, Lou Shuli, Li Zhaolong. Analysis of the effects of fill factor on image quality of micro-scanning system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2292-2297.

填充因子对微扫描系统成像质量影响分析

1.
中国国防科技信息中心,北京 100142;
2.
海军航空工程学院研究生管理大队,山东烟台 264001;
3.
海军航空工程学院控制工程系,山东烟台 264001

基金项目:

国家自然科学基金(61303192);“十二五”总装预研项目(51303020403-3)

作者简介:
沈同圣(1966-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为光电制导、红外图像的生成。Email:shents_cd@163.com

通讯作者: 史浩然(1992-),男,硕士,主要从事红外传感器建模仿真方面的研究。Email:naroahux@163.com

中图分类号: TN216

Analysis of the effects of fill factor on image quality of micro-scanning system

1.
National Defense Science and Technology Information Center,Beijing 100142,China;
2.
Postgraduate Training Brigade,Naval Aeronautical and Astronautical University,Yantai 264001,China;
3.
Department of Control Engineering,Naval Aeronautical and Astronautical University,Yantai 264001,China

摘要: 填充因子是探测器阵列设计的一个重要参数,因此有必要研究填充因子对微扫描系统成像质量的影响。以22微扫描方式为例,在详细分析微扫描技术能够减少由探测器欠采样造成的混淆效应的基础上,仿真了不同填充因子下的输出图像,引进结构相似度(SSIM)的评价指标,从图像质量评价的角度对仿真图像进行定量分析。仿真结果表明填充因子的增大能够减少混淆效应,提高成像质量。指出探测器填充因子的增大虽然能提高成像质量,但是对成像质量的影响是有限的,对图像的改善程度不大,并不是影响像质的主要因素,这对微扫描成像系统的设计提供了理论和应用参考。
- 红外成像系统 /
- 微扫描 /
- 填充因子 /
- 结构相似度 /
- 混淆效应
Abstract: Fill factor is an important parameter for the design of detector arrays, and it's necessary to research fill factor influence on image quality of micro-scanning system. One model of micro-scanning (22) as an example, on the basis of the detailed analysis of micro-scanning can reduce aliasing which is created by detector due to under sampling, output images were simulated with the case of different fill factors. Quantitative analysis on the simulation images from the perspective of image quality assessment was based on structure similarity. The simulation results show that the increase of fill factor can reduce aliasing effect and improve the quality of imaging. Pointed out that fill factor of detector can improve the quality of the image, but the influence on image quality is limited and degree on the improvement of the image was not large, which provide the theoretical and applied research for the design of micro-scanning imaging system.
- infrared imaging system /
- micro-scanning /
- fill factor /
- structure similarity /
- aliasing effect

[1]	Zhang Xiaoling, Meng Qingduan, Zhang Liwen, et al. Modeling and deformation analyzing of InSb focal plane arrays detector under thermal shock[J]. Infrared Physics and Technology, 2014, 42(63): 28-34.
[2]
[3]	Zhang Yi, Bo Lianfa, Qian Weixian, et al. IRFPA image electronic magnification based on pixel gray correlation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(2): 207-210. (in Chinese)
[4]
[5]	Lopez-Matines J L, Kober V I, Karnaukhov V N. Image restoration with a micro scanning system[J]. Journal of Communications Technology and Electronics, 2014, 59(12):1451-1464.
[6]
[7]
[8]	Zuo Yueping, Zhang Jianqi. Modeling and simulation of microscanning imaging system in several patterns[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2003, 22(2): 145-148. (in Chinese)
[9]	Wang Xiaorui, Hu Fangming, Zhang Jianqi, et al. Research on the FPA imaging character based on microscanning[J]. Journal of Xidian University, 2005, 32(3): 392-395. (in Chinese)
[10]
[11]	Zhang Yi, Bai Lianfa, Chen Qian, et al. Performance analysis and computation for spatial resolving capability of IRFPA mico-scan[J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(2): 221-225. (in Chinese)
[12]
[13]
[14]	Cem Koc. Modeling and experimental testing for future development of night vision electro-optic(NVEO)FLIR92 model[D]. California:Naval Postgraduate School, 1995.
[15]
[16]	Wang Zhou, Bovik A C. Modern Image Quality Assessment[M]. Beijing: National Defence Industry Press, 2015: 37-48. (in Chinese)
[17]
[18]	Wang Yifeng, Hou Hui, Feng Xueyan. Development of microscan techniques in infrared focal plane array[J]. Infrared Technology, 2013, 35(12): 751-758. (in Chinese)
[19]	Meng Haihong, Zhang Xin. Nonmechnical microscanning in staring sensor[J]. Optics and Precision Engineering, 2004, 12(4): 21-25. (in Chinese)

[1]	Zheng Danong, Su Xiangbin, Xu Yingqiang, Niu Zhichuan. Research on character of molecular beam epitaxial GaSb thermophotovoltaic (TPV) cells . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200224-1-20200224-8. doi: 10.3788/IRLA20200224
[2]	黄邵祺, 宋泽园, 潘明亮, 龙严, 戴博, 张大伟. 高填充因子微透镜阵列的快速制备及特性分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200476-1-20200476-5. doi: 10.3788/IRLA20200476
[3]	王腾飞, 陈永和, 傅雨田. 基于微场镜阵列的红外光场中继成像系统 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190548-1-20190548-6. doi: 10.3788/IRLA20190548
[4]	吕银环. 防护罩气动热效应对玫瑰扫描系统的影响仿真分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190520-1-20190520-7. doi: 10.3788/IRLA20190520
[5]	王晓娜, 张亦舒, 侯德鑫, 叶树亮. 基于线激光正交扫描的电感微裂纹热成像检测 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190522-1-20190522-8. doi: 10.3788/IRLA20190522
[6]	李周, 李铭扬, 余毅, 何锋赟, 蔡立华. 基于二次修正提高宽动态红外辐射测量精度 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200142-1-20200142-6. doi: 10.3788/IRLA20200142
[7]	李珂, 王晓蕊, 郭冰涛, 刘虎, 袁航. 载体平台振动下红外系统成像模糊效应动态仿真 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 904004-0904004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0904004
[8]	王晓娜, 姚行洲, 侯德鑫, 叶树亮. 圆柱铁氧体微裂纹的激光扫描热成像检测 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1106005-1106005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1106005
[9]	谢绍禹, 赵毅强, 王永乐, 吕华, 贾晓东. 基于盖革APD阵列的微扫描激光成像技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206010-1206010(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1206010
[10]	霍娟, 李明飞, 杨然, 赵连洁, 张安宁, 莫小范. 基于单像素探测器的高灵敏度近红外成像系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 1-5. doi: 10.3788/IRLA201645.S104001
[11]	史浩然, 李召龙, 沈同圣, 娄树理. 采样红外成像系统的混淆效应研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404003-0404003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0404003
[12]	马辰昊, 付跃刚, 贺文俊, 王加科, 董亭亭. 双光楔微扫描哈特曼-夏克波前探测技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2813-2818.
[13]	李亚鹏, 何斌, 王文华. 面阵电荷耦合器件错位成像的建模与仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2767-2773.
[14]	孙鸣捷, 于康龙. 像素有效形状对微扫描红外超分辨成像的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 48-52.
[15]	杜渐, 费锦东. 红外成像光学系统近场辐射噪声建模与仿真分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 1-5.
[16]	康冰心, 蔡毅, 王岭雪, 薛唯, 高岳. 硅化铂红外焦平面探测器性能改进技术分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 742-748.
[17]	孙鸣捷, 于康龙, 孟照魁. 像素感光面形状对基于微扫描的红外超分辨成像的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3183-3187.
[18]	关丛荣, 金伟其, 王吉晖. 直方图在显微热成像微扫描位置标定中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 519-523.
[19]	张勇, 金伟其. 夜视融合图像质量客观评价方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1360-1365.
[20]	关英姿. 整流罩气动加热对红外成像系统像质的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 290-293.

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填充因子对微扫描系统成像质量影响分析

1. 中国国防科技信息中心,北京 100142;

2. 海军航空工程学院研究生管理大队,山东烟台 264001;

3. 海军航空工程学院控制工程系,山东烟台 264001

作者简介:
沈同圣(1966-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为光电制导、红外图像的生成。Email:shents_cd@163.com

通讯作者: 史浩然(1992-),男,硕士,主要从事红外传感器建模仿真方面的研究。Email:naroahux@163.com

收稿日期: 2014-12-05
修回日期: 2015-01-10
刊出日期: 2015-08-25

基金项目:

国家自然科学基金(61303192);“十二五”总装预研项目(51303020403-3)

中图分类号: TN216

关键词:

摘要: 填充因子是探测器阵列设计的一个重要参数,因此有必要研究填充因子对微扫描系统成像质量的影响。以22微扫描方式为例,在详细分析微扫描技术能够减少由探测器欠采样造成的混淆效应的基础上,仿真了不同填充因子下的输出图像,引进结构相似度(SSIM)的评价指标,从图像质量评价的角度对仿真图像进行定量分析。仿真结果表明填充因子的增大能够减少混淆效应,提高成像质量。指出探测器填充因子的增大虽然能提高成像质量,但是对成像质量的影响是有限的,对图像的改善程度不大,并不是影响像质的主要因素,这对微扫描成像系统的设计提供了理论和应用参考。

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