• 2007年第13期文章目次
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    • >红外材料与器件
    • 碲锌镉缓冲层液相外延技术的研究

      2007, 37(13):907-909.

      摘要 (339) HTML (0) PDF 0.00 Byte (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章报道了采用液相外延方法,在碲锌镉衬底上进行碲锌镉薄膜缓冲层生长的情况,并且采用X光双晶衍射仪、X光形貌仪、红外傅里叶光谱仪、二次离子质谱仪等手段对碲锌镉薄膜进行了表征,碲锌镉薄膜具有较好地组分及均匀性,晶体结构质量也较好。采用碲锌镉缓冲结构生长了碲镉汞液相外延片,其碲锌镉与碲镉汞薄膜界面附近的杂质得到了有效的控制。

    • HgCdTe/CdZnTe晶格失配与X光衍射貌相的关系研究

      2007, 37(13):910-914.

      摘要 (759) HTML (0) PDF 0.00 Byte (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章采用富Te水平推舟液相外延工艺在CdZnTe衬底上生长了HgCdTe外延薄膜。研究了外延薄膜/衬底晶格失配度、X光衍射貌相、红外焦平面器件探测率三者之间的关系。对于HgCdTe外延层的X光衍射貌相我们将其大致分为五类,分别是Crosshatch貌相、混合貌相、均匀背景貌相、Mosaic貌相以及由衬底质量问题引起的沟壑状貌相,采用Crosshatch貌相和混合貌相材料所制备的红外焦平面器件,平均来说其探测率(D*)较高。X射线双轴衍射的实验结果表明,当外延层与衬底的晶格失配度为~0.03%时,外延层会呈现明显的Crosshatch貌相;而当失配度减小时,会逐渐呈现出混合貌相、均匀背景貌相、直至失配度为负值时呈现Mosaic貌相。因此,对于特定截止波长的HgCdTe焦平面器件,可以通过控制HgCdTe/CdZnTe之间的失配,生长出符合我们要求的貌相的碲镉汞外延材料,从而来提高焦平面器件的性能。

    • 束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷

      2007, 37(13):915-918.

      摘要 (485) HTML (0) PDF 0.00 Byte (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察,并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验:其一,在CdTe/GaAs衬底上,低温下用Hg源照射20min,再在其上继续高温生长CdTe;其二,在CdTe/GaAs衬底上,一直用Hg源照射下高温生长CdTe。两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷,采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察,通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较,我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质。

    • Si基HgCdTe材料的电学特性研究

      2007, 37(13):919-923.

      摘要 (354) HTML (0) PDF 0.00 Byte (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章研究了Si基分子束外延HgCdTe原生材料、P型退火材料和N型退火材料的霍耳参数、少子寿命等材料电学特性。研究发现,晶格失配导致Si基HgCdTe材料原生材料和N型退火材料迁移率低;Si基原生HgCdTe材料属于高补偿材料,但高补偿性并非材料的固有特性,通过P型退火可使材料变为低补偿材料,迁移率得到提高。采用分子束外延方法制备的3in Si基HgCdTe材料电学性能与GaAs基HgCdTe材料相比,性能还有待提高。改进分子束外延生长工艺提高HgCdTe质量,从而进一步提高迁移率,是Si基外延研究的关键。

    • 采用不同材料坩埚对碲锌镉晶体质量的影响

      2007, 37(13):924-927.

      摘要 (256) HTML (0) PDF 0.00 Byte (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中采用热解氮化硼(pBN)坩埚生长Cd0.96Zn0.04Te单晶体,并与采用内壁涂碳的石英坩埚生长的晶体进行了对比分析。本文获得的晶体尺寸为45mm×110mm,(111)衬底晶片面积最大可达40mm×30mm,测试分析结果显示:Everson腐蚀坑密度小于2×104cm-2,且分布均匀,无网络状分布结构,与石英熏碳坩埚相比,结构质量有了明显提高;第二相夹杂物尺寸小于2μm,密度为0~1×103cm-3;(111)B晶片的Xray反射貌相图显示,晶体的结构均匀,完整性较好。上述晶体质量评价指标均优于采用石英熏碳坩埚生长获得的晶体,而且更为重要的是,上述各项指标在同一晶锭的各晶片上基本重复,这说明了单晶具有良好的均匀性,有利于生长均匀的碲镉汞外延层。

    • HgCdTe干法刻蚀的掩模技术研究

      2007, 37(13):928-930.

      摘要 (454) HTML (0) PDF 0.00 Byte (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章报道了HgCdTe微台面列阵ICP干法刻蚀掩模技术研究的初步结果。首先采用常规光刻胶作为HgCdTe材料的ICP干法刻蚀掩模。扫描电镜结果发现,由于刻蚀的选择比低,所以掩模图形退缩严重,刻蚀端面的平整度差,台面侧壁垂直度低。因此采用磁控溅射生长的SiO2掩模进行了相同的HgCdTe干法刻蚀。结果发现,SiO2掩模具有更高的选择比和更好的刻蚀端面。但是深入的测试表明,介质掩模的生长对HgCdTe表面造成了电学损伤。最后通过优化生长条件,获得了无损伤的磁控溅射生长SiO2掩模技术。

    • 硅基HgCdTe光伏器件的暗电流特性分析

      2007, 37(13):931-934.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 0.00 Byte (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:对硅基HgCdTe中波器件进行了变温电流电压特性的测试和分析。测量温度从30K到240K,得到R0对数与温度的1000/T的实验曲线及拟合结果。同时选取60K、80K及110K下动态阻抗R与电压V的曲线进行拟合分析。研究表明在我们器件工作的温度点80K,零偏压附近主要的电流机制是产生复合电流和陷阱辅助隧穿电流。要提高器件的水平,必须降低陷阱辅助隧穿电流和产生复合电流对暗电流的贡献。

    • HgCdTe光伏探测器抑制背景通量的研究

      2007, 37(13):935-937.

      摘要 (238) HTML (0) PDF 0.00 Byte (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于长线列焦平面器件,简单的单孔冷屏往往不能有效地抑制背景,本文在Hg1-xCdxTe光伏探测器背面镀制微孔冷屏的办法来降低背景。测试结果表明,探测器镀制微孔冷屏之后,可以使背景辐射通量大幅度减少,同时减少了光串音。从而证明微孔冷屏的确可以有效地抑制背景通量,减少光敏元响应面积扩大的问题,对于红外焦平面器件的性能提高有帮助。

    • 正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

      2007, 37(13):938-940.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 0.00 Byte (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先介绍了InGaAs台面探测器的研究进展,然后为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱。测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.1×1011cm·Hz1/2·W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4.0×1011cm·Hz1/2·W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止。

    • 碲镉汞红外探测器高低温循环特性研究

      2007, 37(13):941-943.

      摘要 (208) HTML (0) PDF 0.00 Byte (216) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于卫星长寿命的要求与机械制冷机有限寿命的矛盾,制冷机必须采用间歇式工作模式,因此星载碲镉汞红外探测器在太空中工作会经受从常温(20℃)到低温(-173℃以下)的成千上万次的温度循环,这给红外探测器带来了新的可靠性问题。本文介绍了自主研发的高低温循环试验系统,液氮致冷,温度循环范围为295K到100K。利用试验系统对两种型号的红外探测器组件进行了温度循环试验可靠性研究,测试和统计了循环试验前后的电阻、信号和噪声变化,针对具体试验结果做了分析和解释,为器件的工艺研发和改进提供了参考。

    • (NH4)2S硫化处理后InGaAs表面特性的研究

      2007, 37(13):944-946.

      摘要 (470) HTML (0) PDF 0.00 Byte (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过(NH4)2S湿法硫化InGaAs表面,利用微波反射光电导衰减法测量了经(NH4)2S硫化后的少数载流子寿命。结果显示,经过硫化处理后的InGaAs表面复合速度接近于理想的InP/InGaAs双异质结材料的界面复合速度。为了更好地表征钝化效果,在硫化后的InGaAs表面淀积SiNx制备了MIS结构,通过高低频C-V测试得出两者的界面态密度为8.5×1010cm-2·eV-1。

    • 利用LBIC技术对InGaAs平面结器件结区特性的研究

      2007, 37(13):947-950.

      摘要 (421) HTML (0) PDF 0.00 Byte (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器,其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出。本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了平面结InGaAs(PIN)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在。从实验结果看,掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素,并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度。

    • 微波反射光电导衰退技术在InGaAs台面结器件工艺中的应用

      2007, 37(13):951-953.

      摘要 (336) HTML (0) PDF 0.00 Byte (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:微波反射光电导衰退法是一种非接触式的半导体材料少子寿命表征手段,本文用微波反射光电导衰减法测试了台面InGaAs光电器件制备中各单项工艺(刻蚀、腐蚀、硫化)中InCaAs样品的少子寿命分布,结果表明,离子刻蚀使得样品少子寿命降低,非均匀性增大,而湿法腐蚀能够在一定程度上修复离子刻蚀带来的损伤,损伤区域中心的少子寿命增大,寿命分布也更加均匀,硫化钝化能够进一步提高损伤区域少子的寿命,却使寿命分布均匀性变差。可见,微波反射光电导衰减法可以简单无损地得到样品少子寿命分布,对工艺改进具有重要的指导意义。

    • >紫外技术
    • 氮化镓基雪崩光电二极管的研制

      2007, 37(13):954-956.

      摘要 (246) HTML (0) PDF 0.00 Byte (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章简单回顾了氮化镓基雪崩光电二极管的发展现状,从制作高响应率、低漏电流的雪崩器件出发,详细阐明了制作氮化镓基雪崩光电二极管的工艺过程,特别考虑了干法刻蚀带来的物理损伤以及后续的消除损伤处理。由于雪崩器件对于材料的质量具有较苛刻的要求,因此特别对材料进行了必要的筛选。通过一系列工艺上的改进,成功地制作出国内第一只氮化镓基雪崩光电二极管,器件的光敏面直径是40μm;并对其进行了光电性能测试。测试结果表明,当反向偏压是58V时,漏电流大约是1.18×10-7A,雪崩增益是3。

    • GaN基PIN紫外探测器的质子辐照效应

      2007, 37(13):957-960.

      摘要 (475) HTML (0) PDF 0.00 Byte (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:制备了GaN基PIN结构紫外探测器。用能量为2MeV的质子对器件依次进行注量为5×1014cm-2和2×1015cm-2的辐照。通过测量辐照前后器件的I-V曲线和光谱响应曲线,讨论了不同注量的质子辐照对GaN基紫外探测器件性能的影响。I-V特性表明,辐照使器件的反向暗电流增大,正向开启电流减小,并减小了器件的响应率,使峰值响应波长向短波方向稍有移动。为分析器件的辐照失效机理,研究了质子辐照对GaN材料的拉曼散射谱(Raman谱)和光致发光谱(PL谱)的影响。拉曼散射谱表明,A1(LO)模式随辐照注量向低频移动,通过拟合A1(LO)谱形,得到辐照使材料的载流子浓度降低的结果。PL谱表明,辐照使主发光峰和黄光峰强度降低,并出现一些新的发光峰,分析认为这是由于辐照引起了N空位缺陷和其他一些缺陷的亚稳态造成。

    • 湿法化学腐蚀在GaN基材料中的应用

      2007, 37(13):961-963.

      摘要 (192) HTML (0) PDF 0.00 Byte (277) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中计算了AlGaN材料在不同温度KOH水溶液中的湿法腐蚀速率,并研究了湿法化学腐蚀GaN基材料对消除干法刻蚀所引入损伤的作用。为了对比湿法化学腐蚀消除干法刻蚀损伤的效果,分别利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和俄歇电子能谱(AES)对比Ar+干法刻蚀后经湿法化学腐蚀处理和未经处理的表面形貌及组分,并制作了单元可见盲器件,测试其反向漏电流,发现在干法刻蚀后引入湿法化学腐蚀工艺可使器件的反向漏电流得到较大程度的减小。

    • MOCVD生长不同Al组分AlGaN薄膜

      2007, 37(13):964-966.

      摘要 (327) HTML (0) PDF 0.00 Byte (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文研究了利用金属有机物化学汽相淀积系统(MOCVD)生长高质量不同Al组分AlxGa1-xN薄膜(0.13

    • 高Al组分N-AlxGa1-xN材料的欧姆接触

      2007, 37(13):967-970.

      摘要 (550) HTML (0) PDF 0.00 Byte (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于各层金属间在快速热退火时容易合金化及Ti,Al易被氧化的特点,在高Al组分NAlxGa1xN(x≥0.45)材料上溅射生长多层金属Ti/Al/Ti/Au,并且变化Ti,Al比例以及改变退火温度和时间,得到了金属与高Al组分N-AlxGa1-xN(x≥0.45)材料间的欧姆接触,由传输线模型方法测试得比接触电阻为4.9×10-2Ω·cm2。实验中用到的样品为P(Al0.45Ga0.55N)/i(Al0.45Ga0.55N)/N-Al0.63Ga0.37N多层结构的材料。最后,利用伏安特性和俄歇电子能谱深度分布(AES)研究金属与高Al组分的材料之间形成欧姆接触的原因。

    • Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

      2007, 37(13):971-973.

      摘要 (321) HTML (0) PDF 0.00 Byte (175) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力,并提高薄膜质量,降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下,随着Al组分的上升,材料中出现大量岛状晶核,粗糙度变大,晶体质量下降,由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升;Mg的掺杂对于刃位错有显著影响,而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究,发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品,900℃为比较理想的退火温度。

    • AlN外延薄膜的生长和特征

      2007, 37(13):974-976.

      摘要 (320) HTML (0) PDF 0.00 Byte (234) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章研究了AlN薄膜的晶体质量、表面形貌、应力等性质与AlN生长工艺的依赖关系。通过对低温成核厚度、成核温度和高温生长AlN所用Ⅴ/Ⅲ比的研究,制备出了具有较好晶体质量的AlN薄膜。高分辨三晶X射线衍射给出AlN薄膜的(002)和(105)的半高宽分别为16.9arcsec和615arcsec,接近国际上报道的较好结果。原子力显微镜对表面形貌的分析表明AlN薄膜的粗糙度为5.7nm。拉曼光谱表明E2(high)模向高能方向移动,说明蓝宝石上外延的AlN薄膜处于压应变状态。光学吸收谱在204nm处具有陡峭的带边吸收,也表明了AlN外延薄膜具有较好地晶体质量。

    • >红外材料与器件
    • 牛津型斯特林制冷机的加速寿命评价

      2007, 37(13):977-980.

      摘要 (152) HTML (0) PDF 0.00 Byte (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理,针对蓄冷器污染的失效模式提出了高温工作加速寿命评价方法。对典型牛津型制冷机进行了不同温度下的动力学响应试验,确定了适合的加速寿命试验的应力条件。加速寿命试验已进行1200h,样机性能出现了退化。样机工作参数的走势显示,退化呈现由污染所致的典型特征,初步验证了高温工作加速污染退化的可行性。

    • 红外探测器背景抑制读出结构设计研究

      2007, 37(13):981-984.

      摘要 (846) HTML (0) PDF 0.00 Byte (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:长波红外焦平面探测器一般工作在高背景下,信号电流小于背景电流,器件本身暗电流也较大,信号读出时积分电容极易饱和,这都不利于获得理想的信噪比。通过在读出电路输入级中增加电流抑制结构,可有效提高积分时间,改善动态范围和对比度。本文介绍了红外焦平面读出电路中几种典型的背景电流及暗电流抑制技术,依次叙述不同结构背景及暗电流抑制的实现原理,并比较各个结构的优缺点,针对不同电路结构的特点,通过典型电路仿真分析,确定了它们在各种红外焦平面读出电路输入级中的应用范围。

    • 读出电路数字模块设计

      2007, 37(13):985-989.

      摘要 (292) HTML (0) PDF 0.00 Byte (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章介绍了一个读出电路的数字控制模块。该模块集成了众多的控制功能,包括积分时间的调控,对面阵中指定窗口的读出,并能够支持快照读出模式和滚动读出模式之间的选择。文章中详细介绍了实现窗口功能和滚动功能的算法;电路的整体结构及端口时序,并给出了整个系统的仿真结果;最后采用上海集成电路设计中心提供的0.6μm双硅双铝标准单元库对本设计进行了电路综合,并对本设计的版图规划和实现进行了简略的说明,验证了将该设计向大规模读出电路上集成的可行性。

    • Kink效应对低温CMOS读出电路的影响

      2007, 37(13):990-992.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 0.00 Byte (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:在深低温下(T<50K),CMOS器件会出现Kink效应,即I-V特性曲线会发生扭曲。当漏源电压较大时(Vds>4V),漏电流突然加大,电流曲线偏离正常的平方关系。本文通过实验表明,Kink效应对CMOS读出电路中的一些电路结构产生较严重的影响,Kink效应会导致源跟随器输出产生严重的非线性;对于共源放大器和两级运放,Kink效应会使其增益产生非线性。最后,针对影响低温读出电路性能的Kink效应进行分析和研究,提出在低温CMOS读出集成电路设计中如何解决这些问题的方案。

    • 基于电流镜的同步积分模式双色读出结构设计

      2007, 37(13):993-996.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 0.00 Byte (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章对N+PPN结构的MW/LW双色红外焦平面信号电流同步积分的工作模式,提出了一种双色读出电路输入级的新结构,即在栅调制注入输入级的基础上加以设计改进,采用电流镜对一个独立波段(LW)的信号电流进行两路精确复制,分别用于此波段的信号电流积分、与混合波段信号电流的相减,解决了探测器输出端混合波段信号电流的分离问题,达到了两个波段信号电流同步独立积分的目的。本文就双色电路的输入级结构和工作原理进行了详细的阐述,电路模拟验证的结果表明该电路适用于信号电流大于10nA的双色器件(MW/LW,MW1/MW2,LW1/LW2双色器件),有较高的精确度(误差<2%)和良好的性能。

    • 一种红外焦平面的数字化输出设计方案

      2007, 37(13):997-1000.

      摘要 (256) HTML (0) PDF 0.00 Byte (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现红外焦平面数字化输出,设计了一种带片上模数转换的焦平面读出电路,包括一个8×1的读出电路单元阵列和一个基于逐次逼近算法的10位模数转换器。单元读出电路采用了电容反馈负阻抗放大器结构作为输入级,输出的信号经采样保持后通过多路传输送到模数转换器。设计的逐次逼近型的模数转换器中的比较器采用的是两级开环结构,数模转换器采用的是高位电荷缩放低位电压缩放型的结构。在Cadence全定制设计平台下,采用0.6μm双多晶硅、双金属层的CMOS工艺模型对电路进行了仿真和版图设计。整个读出电路采用5V电压供电,20kHz的采样输出时仿真平均功耗约为5mW。

    • 读出电路的输出摆幅和线性范围研究

      2007, 37(13):1001-1004.

      摘要 (229) HTML (0) PDF 0.00 Byte (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:焦平面读出电路的一种常用结构是以电容跨阻抗放大器(CTIA)作为输入级,相关双采样(CDS)方式提取信号并抑制噪声,源跟随器方式输出信号。本文比较了在不同的采样开关管和源随器组合方式下,电路的输出摆幅和线性范围的变化。并通过分析不同类型的开关管和源随器的输入输出特性,指出了这种变化的原因。最后得出结论,应当根据积分电容的积分端电压的变化方式,来选择适当的开关管和源随器组合,以获得最大的输出摆幅和线性范围。

    • 红外焦平面失效现象仿真研究

      2007, 37(13):1005-1009.

      摘要 (512) HTML (0) PDF 0.00 Byte (317) 评论 (0) 收藏

      摘要:在性能较差的红外焦平面器件中,其背景图像经常出现一些现象,比如“黑线”、“锯齿”、“滴落圆”等,其原因可能是红外焦平面器件有缺陷或其读出电路存在问题。本文针对红外焦平面可能出现的各种缺陷,将其等效为失效性模型,用EDA软件分别对采用DI和CTIA两种读出结构的红外焦平面进行失效性等效模拟分析。通过对3×3和10×10规模的红外焦平面输出信号进行模拟,分析了背景图像中失效现象产生的原因。红外焦平面失效现象模拟分析得出的结果,为红外焦平面读出电路结构的改进提供了参考依据。

    • 高精度双通道红外图像采集与VGA显示系统的设计

      2007, 37(13):1010-1012.

      摘要 (382) HTML (0) PDF 0.00 Byte (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地满足红外图像处理系统对高精度图像采集与处理的需求,本文设计了10bit量化精度的视频采集与显示系统,选用10bit TVP5147视频解码芯片和ADV7123型视频编码芯片为核心器件,提供两路10bit数字视频输出、一路10bit数字视频输入的TTL/LVDS接口,以及一路CVBS外同步信号输出,由1片ATmega16L单片机和3片XC95144XL CPLD器件分别实现视频编/解码芯片的在线配置和接口逻辑控制。寄存器配置程序具有人机界面,通过PC的串口完成对TVP5147主要寄存器的配置。在CPLD中采用Verilog硬件描述语言设计10bit的YUV空间到RGB空间的实时色域转换功能模块,以实现系统VGA模拟显示的功能。实验表明,该系统有效克服了传统8bit空间转换中由于二次取整数而存在的带状线和轮廓线的缺陷,具有通用性好、灵活性好、功耗低和精度高等特点,完全可以满足图像融合、目标识别等图像处理应用系统的要求。

    • SoPC级双通道图像融合系统设计

      2007, 37(13):1013-1017.

      摘要 (604) HTML (0) PDF 0.00 Byte (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多色焦平面探测系统的输出,实现像元级图像融合的前提是如何保证融合系统的高性能、微型化及低功耗。本文提出了一种基于XilinxVirtex4系列FPGA实现双通道图像融合的SoPC方案,采用模块化设计,将图像处理过程按采集、非均匀性校正预处理、融合、输出等功能模块作分级流水,充分利用器件的高性能、高并行性、可深度流水等特点来保证处理的实时性;并结合仿真实验结果,从处理算法的选择、复杂度以及资源占用等方面,分析了在单片FPGA上完成双通道720×576×10bit图像流2f/s实时融合处理的可行性,估算了SoPC系统功耗和转换为ASIC芯片后的系统功耗。

    • 基于FPGA的多分辨图像融合系统实时实现的研究

      2007, 37(13):1018-1021.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 0.00 Byte (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章在分析了主流的Laplacian金字塔多分辨图像融合算法处理特点的基础上,介绍了基于FPGA的实时实现方法,给出了滤波、插值、延时、融合等算法模块的参数化设计方案及其并行处理流水线的细分和优化技术,分析了各个模块的资源占用情况,可以在单片Xilinx V4SX35 FPGA上实现双通道720×576×10bit图像的3层Laplacian金字塔算法融合处理。实验结果显示,采用该方法设计的融合系统融合效果良好,处理延迟小,可以实现25f/s的实时融合处理。

    • 一种新的红外焦平面图像信号无线光输出协议

      2007, 37(13):1022-1026.

      摘要 (585) HTML (0) PDF 0.00 Byte (197) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中提出了一种针对红外焦平面图像信号无线光输出的高速数据链路层协议。该协议以IrDA标准的红外数据链路协议(IrLAP)作为参考,通过红外无线信道来实现点对点、高速、稳定的图像信号输出。协议的设计充分考虑了对多种红外传输速率的支持,以及位错误率(BER)、红外帧长度、应答分组大小等因素对系统传输吞吐量的影响,提出了寻找合适参数有效的计算方法,以及基于FPGA的红外无线视频传输平台的设计方法。实验结果显示,传输平台可以在16Mb/s的红外传输速率下长期稳定工作。这表明本协议适用于VFIR及更高速率的图像无线传输,经过不断地测试与完善,可为制订今后焦平面图像信号光输出规范提供参考。

    • 基于FPGA的IRFPA联合非均匀性校正的实时实现

      2007, 37(13):1027-1030.

      摘要 (492) HTML (0) PDF 0.00 Byte (248) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:红外焦平面阵列(IRFPA)的快速发展对探测器的非均匀性校正技术要求越来越高。目前常用的基于标定技术的两点或多点校正算法在应用中难以完全克服探测器响应的非线性和随时间及环境变化的漂移的影响。本文提出了基于标定和基于场景的联合校正算法及其在FPGA(Field Programmable Gate Array)上的实时实现技术。其中利用基于标定的二项式拟合算法来消除探测器的大部分非均匀性,基于场景的时域高通算法来抑制探测器非均匀性参数漂移的影响,从而使这两类算法取长补短,可有效克服各自的缺陷。文中详细描述了基于FPGA实现联合校正算法的基本原理和处理流程。实验表明,这种联合校正算法效果良好,可以充分满足大规模IRFPA非均匀性校正的要求。

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