基于场景运动分析的红外图像非均匀性校正

提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随时间和环境的变化而发生缓慢变化的情况,而且对普通基于场景分析校正算法中形成的校正虚像也有很好的抑制作用.     

基于场景的焦平面阵列非均匀性校正算法研究

为了克服基于传统神经网络法的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性校正算法收敛速度慢和校正精度不高的缺点，提出了一种新的基于场景的IRFPA非均匀性校正算法.该算法利用校正误差的均方值和增益因子的均值包含的信息，提出了一种新的误差函数，并将误差函数作为目标函数，利用最陡下降法，得到计算增益校正因子和偏移量校正因子的迭代公式.在迭代运算中，设计了一个自适应步长因子来代替传统迭代公式中常量步长因子，最终得到了有较高运算效率的IRFPA非均匀性校正算法.对模拟的红外非均匀性图像序列进行了校正，并分析了算法性能曲线和校正结果，发现本文算法与传统神经网络法相比具有更好的校正效果和更快的收敛速度.     

场景自适应的红外焦平面阵列非均匀性校正新方法

提出了一种基于神经网络的红外焦平面阵列 (IRFPA) 非均匀性自适应校正方法,重新设计了隐含层结构以获得更接近真实信号的期望信号,此外,还将变步长归一化LMS (VSS-NLMS)自适应滤波技术引入到校正参数的迭代估计过程中,以实现对校正速度和稳定性的提升．实验结果表明,该方法在校正精度、收敛速度和稳定性方面的性能均显著优于传统的神经网络校正算法．     

一种改进的卡尔曼滤波算法在非均匀校正中的应用

提出了一种改进的卡尔曼滤波算法,并将其应用于红外焦平面成像非均匀校正过程中。该算法合理的分配了传统卡尔曼滤波算法的计算量,克服了传统卡尔曼滤波算法计算量分配不均的不足,使该算法在相同的条件下不仅能更容易对非均匀校正算法进行实时处理,而且还能支持更高的分辨率。     

一种基于海杂波非均匀性度量的目标检测方法

针对海杂波的非均匀、非平稳特性导致传统自适应滤波方法无法获得服从复高斯分布且均匀的样本,检测性能显著下降的问题,提出了一种基于非均匀性度量的可变尺度混合目标检测方法．该方法将TDS和SDS方法各自的优势结合,根据广义内积计算出的样本非均匀度筛选出均匀样本,通过二次使用广义内积对样本进行分级挑选,自适应地调节整个检测场景的协方差矩阵混合权重,以提高杂波协方差矩阵的估计精度．实测结果表明,所提方法能有效减轻由于温湿度等影响在非均匀环境中产生检测虚警较多的问题;在提高杂波抑制性能的同时能保持目标信号能量的损失较小．     

级联残差学习的红外图像非均匀性校正方法

针对现有场景自适应非均匀性校正方法存在的图像过平滑和非均匀性残留问题,提出了一种基于级联残差学习的非均匀性校正方法。该方法将多尺度特征提取单元所获取的特征进行融合,并运用残差学习策略解决深度神经网络的过拟合问题。实验结果表明,该方法在平均峰值信噪比上较传统的场景自适应校正方法有近5dB的提升,主观视觉效果也更加清晰锐利。     

红外图像非均匀性校正算法评估

红外图像非均匀性校正算法的选择直接影响成像质量和实现的难易程度.通过采集到的红外图像,对常用的几种非均匀性校正算法进行了定量分析和定性比较,结果发现,两点非均匀性校正算法、两点与LMS综合算法均有较好的校正效果,但综合算法具有更小的剩余非均匀性.非均匀性的评估为红外图像处理算法的选择提供了依据.     

基于高性能DSP的红外焦平面阵列非均匀性实时校正

基于离散小波变换(DWT)理论,提出了一种基于场景的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性实时校正算法;针对算法所涉及的运算量和数据量庞大的特点,设计了实时非均匀性校正的红外图像处理系统,系统是以高性能DSP(TMS320C6713)为核心器件,采用DSP不同的传输通道并行传输数据,并充分利用DSP硬件的并行性和流水线操作进行非均匀性校正;以真实的红外图像序列为例,进行了非均匀性校正的仿真实验,结果表明,基于高性能DSP的非均匀性实时校正系统完全可以达到实时校正的要求,所用算法对慢变化量具有较好的自适应性。     

短波红外相机响应非均匀性校正方法研究及仿真

介绍短波红外相机非均匀性校正的两种基本方法,两点校正法以及多点校正法,同时提出改进算法即定标和场景融合的校正算法。此方法能够自适应克服红外焦平面阵列探测单元的响应漂移现象,克服外界环境改变带来的校正误差,实现短波红外相机在工作时间延长和多变环境情况下的高精度实时非均匀性校正,且不需要重新定标,方法简单,效果明显。采用像元数为320×256的红外焦平面阵列进行红外相机非均匀性实时校正实验,并将三种方法用MATLAB软件分别进行仿真,实验结果达到预期目的,校正效果良好。     

一种基于定标变积分时间的均匀校正算法

在靶场光学测量领域，地基红外辐射特性测量系统不仅承担对目标辐射特性测量工作，而且还要实现目标跟踪成像和实况记录。然而，现有红外焦平面在制造工艺上的缺陷，以及红外辐射测量系统的光学系统自身热辐射的不均匀性，致使图像存在严重的非均匀性。基于传统的非均匀性校正方法在红外辐射特性测量系统应用的局限性，提出一种基于定标变积分时间的均匀校正算法。为证实校正效果，基于600 mm的中波红外辐射测量系统进行验证。实验结果表明， 2.5 ms和3.0 ms下的原始图像非均匀度从3.69%降低至0.22%，证实所提算法具有良好的校正效果，有工程应用意义。     

基于梯度天空背景的非均匀性校正和点目标探测

针对黑体两点校正方法不适用于校正梯度天空背景的问题,提出一种新的基于梯度天空背景的两点校正方法。首先,采用邻域像素替代法剔除位置固定不变的盲元;然后,利用红外焦平面探测器拍得的两幅不同俯仰角度的纯净天空图像作为两个温度点,进行两点校正获得增益系数和偏置系数;最后,通过修正这两个系数剔除少量随机噪点。实验结果验证了该方法的有效性。本文在校正基础上还提出了一种小窗口双边滤波和梯度模板联合检测算法,用于探测暗弱点目标。首先采用小窗口的双边滤波去除高斯噪点,然后与梯度模板做卷积,自适应阈值分割检测出暗弱点目标。实验结果表明,提出的模板算法对复杂背景的抑制作用较强,可有效提高目标的信噪比,而且算法复杂度不高,易于实时实现。     

一种高效的非均匀转动目标成像方法

在逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,目标的非均匀转动会造成图像的严重散焦．针对这一问题,提出一种高效的成像方法．该方法首先对同一距离单元的方位向回波数据进行时频分析,接着根据目标转速与尺度变换因子的对应关系,用不同尺度因子对中心时刻的频率分布进行尺度变换构造出参考信号,通过求解各个时刻的频率分布与参考信号的相关系数,估计出目标的旋转速度变化情况,然后沿方位向进行重采样以补偿目标旋转速度变化的影响,最后进行成像处理得到聚焦良好的目标图像．该算法对每个时刻目标转动速度的变化都进行了精确的估计和补偿,因此它适用于转动速度任意变化的情况．另外,该算法需要的计算量较少,适用于实时处理．仿真和实测数据的处理结果验证了该方法的有效性．     

一种改进的超声波液位测量声速校正方法

针对液介式超声波液位测量的声速校正问题,在分析声速场重建问题的基础上,采用卡尔曼滤波方法预测未放置校正块区域的声速分布,实现了一种与测量量程无关的声速校正方式,有效地提高了液介式超声波液位测量仪器的一致性。实验表明,采用该方式在液介式超声波液位测量装置上实现了高精度液位测量,测量量程为1 500mm时绝对误差小于±1mm,解决了仪器一致性和测量精度之间的矛盾。     

一种基于改进万有引力和支持向量机的数据校正方法

针对在线数据校正效果差的问题,提出了一种基于改进万有引力和支持向量机的数据校正方法.首先为了减小计算量,对万有引力算法中的适应度函数进行改进,利用改进的万有引力算法对影响支持向量机性能的重要参数进行优化.然后利用少数准确的离线试验数据对支持向量机回归模型进行训练,当在线监测的历史或实时数据不在回归模型允许偏差范围内时,通过回归模型对异常数据进行校正.最后通过实际数据对提出的方法进行验证,结果证明了该方法的可行性和有效性.     

一种基于图像拼接的场景绘制方法

提出一种基于图像拼接的场景绘制方法，采用一种新的三维全光函数，将沿直线采集的前向序列图像按一定规划处理之后形成一个线性拼接（Linear Mosaic）。线性拼接的数据结构是二维数组，有利于数据的压缩、存储和传输。另外，线性拼线图像的一行对应一个特定视的全方向的全景图，可以绘制其任意方向的视图，降低了对绘制系统内存的要求。     

一种改进的自校正调节器

为解决闭环条件下系统参数不可辨识性给Ａｓｔｒｏｍ＆Ｗｉｔｔｅｎｍａｒｋ自校正调节器向最小方差控制器收敛的速度带来影响的这一问题，笔者构造了一种闭环条件下参数估计方法。计算机仿真结果表明，它较原有参数估计方法的收敛速度及收敛精度均有明显提高。     

集成光场三维显示亮度均匀性校正方法

针对集成光场三维显示亮度不均匀的问题,提出基于光场重构的提高三维显示亮度均匀性的方法.该方法通过调制每台投影机投射画面各颜色通道的各处亮度,从而提高三维画面的整体亮度均匀性.实验样机主要由76台小投影机构成的投影阵列和光场调控屏幕组成,通过实验验证了提出的改善亮度均匀性的方法.实验结果表明,采用该方法可以克服现有基于多投影的光场三维显示中画面亮度不均匀的缺陷.     

集成光场三维显示亮度均匀性校正方法

针对集成光场三维显示亮度不均匀的问题,提出基于光场重构的提高三维显示亮度均匀性的方法. 该方法通过调制每台投影机投射画面各颜色通道的各处亮度,从而提高三维画面的整体亮度均匀性. 实验样机主要由76台小投影机构成的投影阵列和光场调控屏幕组成,通过 实验验证了提出的改善亮度均匀性的方法. 实验结果表明,采用该方法可以克服现有基于多投影的光场三维显示中画面亮度不均匀的缺陷.     

一种新的无人机载雷达非均匀杂波抑制方法

无人机载雷达可以对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪,在军用和民用领域都有广泛应用前景.然而载机平台的运动会带来地杂波谱的展宽,致使潜在的低速微弱目标淹没在强地杂波中.为了解决无人机机载雷达非均匀环境下的地面杂波抑制问题,提出一种基于恒虚警样本选择策略的非均匀下视杂波抑制方法.通过距离分块策略解决距离空变带来的非均匀样本的差异,通过低门限恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)策略剔除孤立的强杂波散射点和疑似运动目标对训练样本的影响,降低非均匀样本单元对协方差矩阵估计的干扰,从而提高非均匀环境下对杂波的抑制性能.结合一组实测挂飞数据,对比了不同杂波抑制方法对运动目标检测的影响.实测数据验证所提方法有效.     

基于分段线性模型的卡尔曼滤波非均匀校正算法

为了降低探测器响应的漂移以及非线性对非均匀性校正的影响,提出了一种基于分段线性模型的卡尔曼滤波红外焦平面阵列非均匀性校正算法。该算法引入探测器响应曲线的分段线性模型,对基于卡尔曼滤波器的红外焦平面非均匀性校正算法进行了扩展和改进,不仅能减小探测器的偏置和增益随时间漂移对校正的影响,而且还能消除探测器响应非线性对非均匀性校正性能的影响。一组利用真实红外图像序列进行的实验验证了该算法可获得较好的校正性能。