ICS31.260 L52 中华人民共和国国家标准 GB/T17444—2013 代替GB/T17444—1998 红 外焦平面阵列参数测试方法 Measuringmethodsforparametersofinfraredfocalplanearrays 2013-11-12发布 2014-04-15实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 3 符号和单位 4 ……………………………………………………………………………………………… 4 测试方法 5 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 方法3001:响应率和响应率不均匀性 5 …………………………………………………………… 4.2 方法3002:噪声电压 8 ……………………………………………………………………………… 4.3 方法3003:探测率 9 ………………………………………………………………………………… 4.4 方法3004:噪声等效温差 9 ………………………………………………………………………… 4.5 方法3005:有效像元率 10 …………………………………………………………………………… 4.6 方法3006:固定图形噪声 11 ………………………………………………………………………… 4.7 方法3007:噪声等效功率 11 ………………………………………………………………………… 4.8 方法3008:饱和辐照功率 12 ………………………………………………………………………… 4.9 方法3009:动态范围 12 ……………………………………………………………………………… 4.10 方法3010:相对光谱响应 13 ……………………………………………………………………… 4.11 方法3011:读出速率、帧频 14 ……………………………………………………………………… 4.12 方法3012:串音 15 ………………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 响应率的其他表示 17 ……………………………………………………………… 附录B(规范性附录) 空间噪声 18 ………………………………………………………………………… 附录C(资料性附录) 备用特性参数及相关量 19 ………………………………………………………… 附录D(资料性附录) 调制传递函数测试方法 20 ………………………………………………………… 附录E(资料性附录) 非线性度测试方法 22 ……………………………………………………………… 附录F(规范性附录) 一种推荐算法 23 ……………………………………………………………………GB/T17444—2013 前 言 本标准按照GB1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T17444—1998《红外焦平面阵列特性参数测试技术规范》,与GB/T17444—1998 相比主要变化如下: ———标准名称修改为《红外焦平面阵列参数测试方法》。 ———增加了一些参数定义,如:红外焦平面阵列、像元、帧频、行频、固定图形噪声、平均峰值探测率、 饱和信号电压、像元噪声等效温差。 ———增加一些参数测试方法,如:固定图形噪声、读出速率、帧频。 ———增加了附录D《调制传递函数测试方法》、附录E《非线性度测试方法》。 ———修改了部分参数的名称和定义,如:积分时间、读出速率、辐照功率、辐照能量、饱和辐照功率、 死像元、过热像元、噪声等效功率。 ———修改了部分参数的测试方法,如:响应率、噪声电压、噪声等效温差、探测率、动态范围、相对光 谱响应、串音。 本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由工业和信息化部电子工业标准化研究所归口。 本标准起草单位:中国科学院上海技术物理研究所。 本标准主要起草人:丁瑞军、梁平治、唐红兰、陈洪雷、曹妩媚、殷建军、陈世军。 本部所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T17444—1998。 ⅠGB/T17444—2013 红外焦平面阵列参数测试方法 1 范围 本标准对红外焦平面阵列特性参数及相关量进行了定义。 本标准给出了红外焦平面阵列特性参数的测试方法及测试条件。 本标准适用于线列和面阵红外焦平面阵列。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 红外焦平面阵列 infraredfocalplanearrays;IRFPA 对红外辐照(以下简称辐照)敏感的探测器阵列并带有读出电路的器件,简称红外焦平面。 2.2 像元 pixel 红外探测器阵列的敏感单元。 2.3 帧周期 frameperiod 面阵红外焦平面一帧信号积分和读出所需要的时间。 2.4 帧频 framefrequence 面阵红外焦平面在1s时间内的信号输出帧数。 2.5 行周期 lineperiod 红外焦平面一行信号积分和读出所需要的时间。 2.6 行频 linefrequence 红外焦平面在1s时间内的信号输出行数。 2.7 积分时间 integrationtime 在帧周期或行周期内,红外焦平面累积辐照产生电荷的有效时间。 2.8 读出速率 pixelrate 红外焦平面像元信号读出的速率。 2.9 电荷容量 chargecapacity 红外焦平面能容纳的最大信号电荷数。 2.10 辐照功率 irradiationpower 入射到一个像元上的总功率。 1GB/T17444—2013 2.11 辐照能量 irradiationenergy 辐照功率与积分时间的乘积。 2.12 饱和辐照功率 saturationirradiationpower 在一定帧周期或行周期条件下,红外焦平面输出信号达到饱和时的辐照功率值。 2.13 饱和信号电压 saturationsignalvoltage 在一定帧周期或行周期条件下,红外焦平面输出信号不再随辐照增加而增长时的响应电压。 2.14 像元响应率 pixelresponsivity 在一定帧周期或行周期条件下,红外焦平面各像元对每单位辐照功率产生的输出信号电压。 注:响应率的其他表示见附录A,除非另有规定,响应率一般指电压响应率。 2.15 平均响应率 averageresponsivity 红外焦平面各有效像元响应率的平均值。 2.16 响应率不均匀性 responsivitynon-uniformity 红外焦平面各有效像元响应率的均方根偏差与平均响应率的百分比。 2.17 像元总数 pixelamount 红外焦平面像元的总行数M与总列数N之乘积,记为M·N。 2.18 无效像元 non-effectivepixel 无效像元包括死像元和过热像元。无效像元数占总像元数的百分比,称为盲元率。 2.19 死像元 deadpixel 像元响应率小于平均响应率1/2的像元。 2.20 过热像元 overhotpixel 像元噪声电压大于平均噪声电压2倍的像元。 2.21 有效像元率 operablepixelfactor 红外焦平面的像元总数扣除无效像元后,称为有效像元数。有效像元数占总像元数的百分比,称为 有效像元率。 2.22 像元噪声电压 pixelnoisevoltage 红外焦平面在恒定温度黑体辐照条件下,像元输出信号电压涨落的均方根值。 2.23 平均噪声电压 averagenoisevoltage 红外焦平面各有效像元噪声电压的平均值。 注:噪声的其他表示见附录B。 2GB/T17444—2013 2.24 噪声等效功率 noiseequivalentirradiationpower 信噪比为1时,红外焦平面接受的辐照功率。即红外焦平面平均噪声电压与平均响应率之比值。 2.25 像元噪声等效温差 pixelnoiseequivalenttemperaturedifference 噪声电压与目标温差产生的信号电压相等时,该温差称为噪声等效温差。即像元目标温差与像元 信噪比之比值。 注:与噪声等效温差特性的相关量,见附录C。 2.26 平均噪声等效温差 averagenoiseequivalenttemperaturedifference 红外焦平面各有效像元噪声等效温差的平均值。 2.27 像元探测率 pixeldetectivity 当1W辐照,投射到面积为1cm2的像元上,在1Hz带宽内获得的信噪比。即像元响应率与像元 噪声电压之比,并折算到单位带宽与单位像元面积之积的平方根值。 2.28 像元黑体探测率 pixelblackbodydetectivity 在一定温度黑体辐照条件下,测得的红外焦平面各像元探测率。 2.29 平均黑体探测率 averageblackbodydetectivity 红外焦平面各有效像元黑体探测率的平均值。 2.30 平均峰值探测率 averagepeakdetectivity 红外焦平面各有效像元在光谱响应峰值位置探测率的平均值。 2.31 动态范围 dynamicrange 红外焦平面在均匀辐照条件下,饱和辐照功率与噪声等效功率之比值。 2.32 固定图形噪声 fixedpatternnoise 红外焦平面在