發(fā)布時間：2018-09-17 12:35

【摘要】：為了獲取高信噪比的圖像,采用紫外敏感型科學級光電探測器CCD47-20,設計了可在特定紫外波段對燃料燃燒火焰進行快速曝光成像的紫外成像系統(tǒng)。CCD47-20具有較深的勢阱,可以保證成像系統(tǒng)的信噪比。然而對于此類CCD,其曝光時間通常在200ms以上。為了實現(xiàn)對目標的快速曝光,在分析CCD47-20的性能及工作原理基礎上,設計了基于兩次幀轉移、一次水平讀出的CCD驅動時序方法,完成了成像系統(tǒng)的設計,將CCD的曝光時間縮短至10ms。在實驗室對系統(tǒng)進行了輻照測試,結果表明,當曝光時間改變時,CCD響應度為線性,驗證了時序及驅動電路設計的正確性。信噪比測試結果表明系統(tǒng)信噪比達到46.8dB。在外場,對固體燃料火焰進行了成像,獲取了火焰在特定紫外波段的圖像,捕捉到了劇烈燃燒的火焰形狀,驗證了紫外成像系統(tǒng)快速曝光的性能。
[Abstract]:In order to obtain high signal-to-noise ratio (SNR) images, a UV imaging system, CCD47-20, which can be used for fast exposure imaging of fuel combustion flame in a specific ultraviolet band, is designed by using a science-grade ultraviolet photodetector (CCD47-20,), which has a deep potential well. It can guarantee the signal-to-noise ratio of the imaging system. However, for such CCD, the exposure time is usually above 200ms. In order to realize the fast exposure of the target, on the basis of analyzing the performance and working principle of CCD47-20, a method of driving CCD timing based on twice frame transfer and one horizontal readout is designed. The design of the imaging system is completed, and the exposure time of CCD is shortened to 10ms. The system was irradiated in laboratory. The results show that the CCD responsivity is linear when the exposure time is changed, which verifies the correctness of the timing and drive circuit design. The signal-to-noise ratio (SNR) test results show that the SNR of the system is 46.8 dB. In the field, the solid fuel flame is imaged, and the flame image in the specific ultraviolet band is obtained, and the flame shape of intense combustion is captured, which verifies the rapid exposure performance of the UV imaging system.
【作者單位】： 中國科學院安徽光學精密機械研究所環(huán)境光學與技術重點實驗室;中國科學技術大學;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0200400) 國家自然科學基金(U1407135) 安徽省自然科學基金(1408085MKL49)
【分類號】：TN23;TN386.5

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本文編號：2245940