红外图像非均匀性实时校正的新技术

介绍了红外图像非均匀校正的基本方法,并以多点校正方法为例,利用DSP硬件具有强大的运算能力及灵活的可编程性,自动完成了图像的非均匀性实时校正.给出了校正系统的构成,描述了校正方法的实现过程.用像元数为128×128的红外焦平面阵列进行了图像非均匀性实时校正实验,并对校正前后的图像进行了对比.实验结果达到了预期目的,表明基于DSP的红外图像非均匀性实时校正系统实现的校正方法简单,效果理想.     

利用单片可编程系统对红外焦平面阵列进行实行非均匀性校正

针对红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用Altera公司的单片可编程系统(SOPC)对红外焦平面阵列进行多点实时校正的方法.利用SOPC的NioslI处理器定制指令功能,实现了软件算法的硬件化,有效提高了红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度.实验结果表明:对相同的多点校正算法,利用SOPC硬件实现算法的校正速度比TMS320C6201 DSP硬件快1.5倍,且校正过程简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列实时非均匀性校正要求.     

利用单片可编程系统对红外焦平面阵列进行实时非均匀性校正

针对红外焦平面阵列（IRFPA）非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用Altera公司的单片可编程系统（SOPC）对红外焦平面阵列进行多点实时校正的方法。利用SOPC的Niosll处理器定制指令功能,实现了软件算法的硬件化,有效提高了红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度。实验结果表明：对相同的多点校正算法,利用SOPC硬件实现算法的校正速度比TMS320C6201 DSP硬件快1．5倍,且校正过程简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列实时非均匀性校正要求。     

红外成像系统的非均匀性实时校正

针对红外相机系统响应非均匀性所产生的竖条纹固定噪声,提出了基于多线程优化的单帧红外图像非均匀性实时校正算法。该算法参考全变分理论的非均匀性校正算法确定噪声与图像输出之间的加性校正关系,建立了描述条纹噪声的数学模型;通过滤波算法将图像分为高频分量和低频分量,运用建立的条纹噪声模型,基于最小二乘法从高频部分中拟合出条纹噪声。最后,使用全变分理论确定的加性关系对图像进行校正。为了提高算法的计算速度,运用多线程技术对算法进行了优化。对提出的算法与MIRE(Midway Infrared Equalization)算法及传统双边滤波算法进行了图像质量评价和性能对比。结果显示:本文算法使图像非均匀性较原图降低了3%;算法效率与MIRE算法无异,系统运行时间在320×256的14位红外图像上为1.5ms/frame,达到了工程标准。     

基于SOPC的红外焦平面阵列实时非均匀性校正研究

针对红外焦平面阵列（IRFPA）非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用Altera公司单片可编程系统（SOPC）对红外焦平面阵列进行多点实时校正。利用SOPC的NiosII处理器定制指令功能,实现软件算法的硬件化,能够有效加速红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度。实验结果表明利用SOPC实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正方法简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列实时非均匀性校正要求。     

DSP技术在图像边缘检测中的应用

本文分析了目前图像边缘检测的一些算法和实现方法,并以TMS320DM642EVM作为数字图像处理硬件平台,通过摄像头提取视频序列,利用DM642中IMG_SOBEL库函数进行边缘检测。     

基于LabVIEW的红外图像非均匀性校正

在凝视红外焦平面成像系统的实际应用中,经常需要根据目标红外辐射强度改变探测器的积分时间,从而导致红外图像的均匀性明显变差.利用虚拟仪器技术,在LabVIEW中,先根据一点校正法,对红外图像进行积分时间校正,再利用两点温度校正法进行非均匀性校正.处理结果证明:提高了常用两点校正法的非均匀性校正能力.     

微偏振片阵列红外成像非均匀性产生机理及其校正

集成微偏振片阵列红外成像系统的偏振度图像对非均匀性高度敏感,不经非均匀校正的偏振度图像存在较大误差。为了校正微偏振片阵列红外成像的非均匀性,以入射光Stokes矢量形式,建立了光电转换基本过程的偏振像素模型,基于入射激励和辐射响应数据,分析了微偏振阵列与红外焦面联合作用下非均匀性产生机理。提出一种基于多次辐射测量的矩阵形式的非均匀性校正方法,该方法通过构造多组测量方程,求解偏振像元的增益矢量,由相邻四像元增益矢量组成超级像元的增益矩阵,结合Stokes矢量提取矩阵,逆向求解重构点的校正矩阵。实验数据表明:该方法比两点法降低非均匀性约5%~20%,有效改善红外偏振度图像质量。     

基于TMS320DM642芯片的图像处理系统中质心坐标的实现

介绍TMS320DM642芯片内部结构及功能以及以它为基础开发的SEED-VPM642视频处理系统,并使用该系统进行图像处理,运用三种不同方法求取一个圆形物体的质心图像坐标,并将三种方法计算的结果与实际值进行了比较.结果表明,系统能快速进行视频处理,并具有较高的精度.     

气象测云红外成像系统的设计与分析

以云层为目标,进行了目标与背景的红外波段分析,分析了气象测云红外成像系统的工作波段,确定了红外成像系统的主要技术参数;进行了基于非制冷红外焦平面列阵（UIRFPA）探测器件的气象测云红外成像系统的光学设计、结构设计与电路设计;针对该系统进行红外图像自适应非均匀校正设计和温度调焦机构设计。