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拼接型长线列红外双波段图像实时传输系统

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０ 引 言
随着 飞行 器 设计 以及材 料 技术 的迅 猛 发展 ，复
合 高速 红外 传输 系 统 。同时采 用 Ａ ｒｏ ｕ ｒ ａ ８ Ｂ ／ １ ０ Ｂ协
议和 Ｐ Ｃ Ｉ Ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ（ Ｐ Ｃ Ｉ — Ｅ ）协议实现双波段的数据 传输。该方案可重用性好 ，对于多模块拼接而成的 长线列探测器，只需要修改相应参数即可实现 图像 传输， 同时该方案能满足最高 ２ ． ５ Ｇ ｂ ｐ ｓ 的传输速率， 保 证 了系 统 的实时 性 。
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第３ ５ 卷 第２ 期 ２ ０ １ ３年 ２月
红 外 技 术
Ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＂
Ｖ＿ ０ １ ． ３ ５ ＮＯ ． ２ Ｆｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
（ 系统 与设 计 ＞
拼接型长线列红外双波段 图像 实时传输 系统
王 宇 ，汤心溢 ，刘 鹏 ，王世勇
（ 中国科学 院上海技术物理研 究所 ，上海 ２ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘要 ：探讨 了一种多模块拼接型长线列红外双波段图像 实时传输系统的原理 、结构和特点。针对红 外成像探测系统的要求，设计 了一种基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 的红外双波段图像实时传输方案 ，并采用 Ａ ｕ ｒ ｏ ｒ ａ ８ Ｂ ／ １ ０ Ｂ协议和 Ｐ Ｃ Ｉ Ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ（ Ｐ Ｃ Ｉ — Ｅ） 协议实现。实验结果表明，该方案能很好地解决拼接型长线列
Ａ Ｒｅ ａ ｌ － － Ｔｉ ｍｅ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｌｏ ｎ ｇ Ｌｉ ｎ ｅ ａ ｒ Ｄｕ ａ ｌ － － Ｂａ ｎ ｄ Ｉ Ｒ Ｉ ｍａ ｇ ｅ
ＷＡＮＧ Ｙ ｕ ，Ｔ ＡＮ Ｇ Ｘｉ ｎ － Ｙｉ ，Ｌ Ｉ ＵＰ ｅ ｎ ｇ ，ＷＡ Ｎ ＧＳ ｈ ｉ － Ｙｏ ｎ ｇ
红外双波段 图像 的实时传输 问题，为下一步图像 融合、 目 标探测提供前提保证。 关键词 ：红外双波段图像 ；实时传输；Ａ ｕ ｒ ｏ ｒ ａ ８ Ｂ ／ １ ０ Ｂ协议；Ｐ Ｃ Ｉ Ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ 协议
中图分 类 号 ：Ｔ Ｎ２ １ ６ 文献 标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ １ — ８ ８ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ０ ０ ６ ９ ． ０ ５
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆＴ ｏ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｉ ｍａ ｇ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ． Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｎ ｆ ｒ ｒｅ ａ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ
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双波段火灾及线型光束图像感烟探测器.docx

双波段火灾及线型光束图像感烟探测器.docx

双波段火灾及线型光束图像感烟探测器摘要：介绍了运用于大空间建筑上的火灾烟雾探测报警产品——双波段火灾探测器及线型光束图像感烟探测器，详细阐述了其工作原理和应用特点，并对其工程使用情况做了简要说明。

关键词：双波段火灾探测器、高灵敏度、感烟探测器、火灾探测报警、线型光束图像感烟探测器随着我国经济建设的飞速发展，一些在国民经济和社会生活中起着重要作用的大型空间建筑（如大型厂房、仓库、体育馆、博物馆、大型展览馆、会议厅、大型商场、影剧院、候机厅等大空间场所）越来越多，此类建筑相对其他建筑具有的普遍特点是跨度大、内部举架高，根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116－98）要求，对于被保护空间高度介于12－20m 之间时，由于火灾发生时产生的烟雾很难到达房间顶部，因而一般不适宜安装点型感烟火灾探测器进行火灾监测和报警，而图像型火灾探测由于其本身工作原理和特点决定，在火灾发生时，产生的烟雾和早期火焰，就很容易被其探测到，从而达到保护此类建筑的作用，同时对于那些被保护空间长度超过100m以上和空气气流流过快，环境比较恶劣的大型空间建筑，特别适用于此类建筑火灾探测与预防。

1 工作原理该系统采用高分辨率CCD传感器作为前端探测器属于非接触式探测方式。

在显著增大探测距离和探测灵敏度的同时，有效地消除环境干扰，并具有良好的密封性和防腐蚀特性。

在火灾探测方面由防火并行处理器发出预警信息，信息处理主机进行火灾确认，从而提高火灾探测报警的可靠比和响应速度。

该系统由前端探测部分，控制中心部分和消防联动部分三个部分组成。

2 前端探测部分前端探测部分可采用双波段火灾探测器和线性光束图像感烟探测器，两种图像型火灾探测器，由它们进行火灾探测，并将采集的现场信息送给系统的控制中心，双波段火灾探测器，采用双波段火灾探测技术，在探测试验上属于感火焰型火灾探测器，具有同时获取现场的火灾信息和图像信息的功能特点，将火灾探测和图像监控有机的结合在一起，并具有防尘、防潮、防腐蚀、防爆等特殊场所等功能，可广泛应用于易产生明火及阴燃火的各类场所，如家具城、展览厅、体育馆、大型仓库、生产车间、物资库、油库等，也可用于环境恶劣的工业场所。

双波段图像在大空间建筑火灾探测中的应用

双波段图像在大空间建筑火灾探测中的应用

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几十米高处 时 ， 由于受到 空气 的稀 释 ， 温度 和浓度都大大 降 其
低， 导致传感器不能及时感测 ， 以实现早期火灾报警。 难
（） ２ 在环境状 况比较恶劣 、 存在众 多干扰的情况 下（ 灰尘 、
电磁干扰 、 水蒸气 、 空调 、 干扰 、 光 震动等）现行 的火 灾探测方 ， 法难以正常发挥效用 ， 常常发生误报。
我们 知道 ，在火 灾发 生 时 ，对 我们 有 用 的温度 范围 为
求， 向着高可靠 、 低误报和 网络化 、 智能化方 向发展。其探测技 术主要有： 感烟探测器 傲 用最广泛的一种探测器）感温探测技 、
术、 火焰 自动探测技 术 、 气体探测技术 、 电探测技术 、 静 燃烧 声 波探测技术 、 复合式探测技术 。
惊人的速度迅速 发展 ，随之带来的安全 问题也 日益突出 。因
２１ Ｃ Ｄ摄像头前滤光片的选 择 ． Ｃ 滤光片 的地位相 当重要 ，它 的选择直接关 系到火 灾报警
的准确与否。必须采用某种合适波段 的滤光片 ， 使得现场背景
辐射的最大区域不在 Ｃ Ｄ靶 面上成像 ，压制现场背景成像 的 Ｃ 幅度 ， 同时最大限度 地保 留监 测的火灾 目标 的能量 ， 实现增 加 背景与火灾 图像 的对 比度 的 目的，清楚的采集到火灾 发生 的 红外图像 。 频率响应特性主要由成像器件 的材料所决定 的 ，不 同的
ｍ 的可 见 光 。
科技工作者关注 的课题之一 。而火灾的早期检测是解 决这个
问题 的一个 重要手段 。火灾 的探测技术这些年发展很快 ， 技术 上 的更新变化也非常 明显 ， 总体来 看 ， 主要 的发展变化是： 数字 技术和新工艺 、 新材料的应用 ， 改进 了系统能力和减少 维护要
红外成像系统

红外成像系统

目录一、概论 (11、热像仪构成 (12、热成像功能: (13、热成像技术的优点 (14、红外成像阵列与系统分类 (15、热成像技术的划代 (16、典型技术特点 (27、制冷红外成像阵列与系统的发展 (47、非制冷红外成像阵列与系统的发展 (48、红外成像探测器的发展趋势 (5二、工作原理与结构 (51、串扫型热像仪 (62、并扫型热像仪 (73、串并扫型热像仪 (8四、常见的光机扫描机构 (91、旋转反射镜鼓做二维扫描 (92、平行光路中旋转反射镜鼓与摆镜组合 (103、平行光路中反射镜鼓加会聚光路中摆镜 (104、折射棱镜与反射镜鼓组合 (115、会聚光路中两旋转折射棱镜组合 (126、两个摆动平面镜组合 (12五、热成像系统基本技术参数 (121、光学系统的通光口径0D 和焦距0f (122、瞬时视场角α、β (123、观察视场角H W 、V W (134、帧时f T 和帧速∙F (135、扫描效率η (136、滞留时间d τ (13六、红外成像系统综合性能参数 (141、噪声等效温差NETD (142、最小可分辨温差MRTD (153、最小可探测温差MDTD (18红外成像系统一、概论能够摄取景物红外辐射分布,并将其转换为人眼可见图像的装置,就是红外热成像系统(简称热像仪。

实现景物热成像的技术称为热成像技术。

1、热像仪构成✓接收和汇聚景物红外辐射的红外光学组件;✓既实现红外望远镜大视场与红外探测器小视场匹配,又按显示制式的要求进行信号编码的光学机械扫描器(当使用探测元数量足够多的红外焦平面探测器时,光学机械扫描器可以省去;✓将热辐射信号变成电信号的红外探测器组件;✓对电信号进行处理的电子学组件;✓将电信号转变成可见光图像的显示器;✓进行信号处理的算法和软件。

2、热成像功能:✓将人眼的观察范围扩展到光谱红外区;✓极大地提高人眼观察的灵敏度;✓获得了客观世界与热运动相关的信息。

3、热成像技术的优点✓环境适应性优于可见光,尤其是在夜间和恶劣天候下,具有较好的穿透烟雾和尘埃的能力;✓隐蔽性好,比雷达和激光探测安全且保密性强,不易被干扰;✓识别伪装目标的能力优于可见光,具有较强的反隐身能力;✓具有较远的作用距离;✓与雷达系统相比,体积小,重量轻,功耗低。

一种应用于线列TDI型红外焦平面的数字化读出电路

一种应用于线列TDI型红外焦平面的数字化读出电路


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第４ ３ 卷 第 ５期
２ ０ １ ３年 ５月
激 光 与 红 外
Ｌ ＡＳ ＥＲ ＆ Ｉ ＮＦ ＲＡＲ ＥＤ
Ｖｏ １ ． ４ ３． Ｎｏ ． ５
Ｍａ ｙ， ２ ０１ ３
文章编号： １ ０ ０ １ － ５ ０ ７ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ５ ４ ０ － ０ ４
下， 功耗 仅 为 ２ ３ ０ Ｗ。
关键词 ： 逐次逼近； 线列型； 红外焦平面 ； 时间延迟积分 ； 读 出电路 ； 信噪 比 中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ２ １ ６ 文献 标 识码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ５ ０ ７ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ５
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ Ｔ ＤＩ Ｉ ＲＦ Ｐ Ａ Ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ， ａ ｎ ｅ ｗ Ｓ ＡＲ ＡＤＣ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ － ｉ ｎ ｇ ＲＯＩ Ｃ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｔ Ｓ ＭＩ Ｃ ０ ． １ ８ ｗｍ， ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ＲＯ Ｉ Ｃ Ｓ ＮＲ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ８ ０ ． ２ ｄ Ｂ ａ ｎ ｄ