红外焦平面阵列非均匀性实时校正技术研究

在分析红外焦平面阵列非均匀性噪声产生机理的基础上,提出了一种易于硬件实现的新算法,并给出了其硬件实现。该算法从数字图像处理的角度出发,通过垂直滤波和排序均值滤波,对非均匀性进行校正。利用该算法能实时有效地消除红外图像的非均匀性噪声,增强图像的视觉质量。     

红外焦平面非均匀性自适应校正算法实时实现

由于材料、工艺等原因,红外焦平面阵列(IRFPA)各单元普遍存在响应不一致的现象,从而导致IRFPA都存在非均匀性.非均匀性校正(NUC)是红外图像处理系统中的重要环节.文章在研究了基于神经网络的NUC算法的基础上,提出了一种采用DSP与FPGA相结合实现基于神经网络的非均匀性自适应校正算法实时实现硬件方法,在该方法中利用FPGA并行处理能力强的特点,对焦平面阵列进行非均匀性校正,而DSP的计算能力强,完成校正系数的自适应更新.将该方法应用于128×128红外成像系统中,可使系统长期稳定地工作,克服了校正参数的漂移问题.     

红外焦平面阵列非均匀性实时校正研究

针对红外焦平面阵列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TMS320DM642 DSP硬件对红外焦平面阵列进行多点实时校正.利用DSP的硬件乘法器和加法器能够高速有效地实现红外焦平面阵列的非均匀性校正.实验结果表明利用DSP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成像系统实时性能的要求.     

红外焦平面非均匀性校正算法研究与实现

红外焦平面阵列的非均匀性噪声是制约红外成像质量的主要因素.非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术,虽然现在已经提出多种基于场景的非均匀性校正方法,但是两点校正法因其实时性好,具有实用价值.文中讨论了两点校正法,并分别提出了利用查找表法和用CPLD实现焦平面探测器非均匀性校正的方案.     

红外焦平面阵列非均匀性自适应校正方法

分析基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正方法中的景物退化和鬼影现象,提出了一种基于边缘约束高斯滤波的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正方法。该方法设计了一个边缘约束高斯滤波器来获取理想的估计图像,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,并通过迭代步长的自适应控制来增快算法的收敛速度。通过仿真实验和真实红外图像处理对比实验表明:相较于目前已有的方法,该方法在有效抑制景物退化和鬼影现象的同时,较好地去除原始红外图像的固定图案噪声,保留了图像细节信息,提高了图像质量。     

红外焦平面阵列非均匀性校正精度的研究

定标校正法是目前人们实际使用较多的一种红外焦平面阵列非均匀性校正方法。该方法采用的算法简单,易于用硬件实时实现,但也存在校正精度低的缺点,针对这一不足,首先通过实验得到了红外焦平面探测器的实际非线性响应曲线,然后在此基础上进一步分析了定标点的数量及选取对红外焦平面阵列非均匀性校正精度的影响,为提高定标校正法的校正精度提供了依据。     

红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法研究进展

实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是高级红外探测系统追求的重要目标,对提高红外探测系统的空间分辨率、温度分辨率、探测距离以及辐射量的正确度量具有重要意义.归纳总结了国内外关于凝视红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法的部分研究工作及其进展,比较了典型自适应算法的性能和适用条件,为进一步开展红外焦平面阵列非均匀性自适应校正研究提供参考意见.     

非制冷红外焦平面阵列的非均匀性校正及其实现

针对基于氧化钒(VOx)的非制冷红外焦平面阵列,介绍了非制冷红外成像系统的构成及其原理,并根据焦平面阵列及其读出电路的特点,给出了相应的非均匀性校正及其FPGA设计的实现。     

基于校正率的红外焦平面阵列非均匀性校正评估新方法

提出一种新的能对非均匀性校正效果进行定量计算的评估测度“校正率”,并进行了实验验证.校正率以时域噪声为参考标准来衡量图像非均匀特性,不仅可以反映图像显示效果,还可以反映图像测温精度.该方法可用于IRFPA系统的性能评价和非均匀性校正方法校正效果评价,对非均匀性校正的研究具有重要意义.     

红外焦平面阵列非均匀性的两点校正及依据

以Planck辐射定律和红外探测元的线性响应模型为基础,在理论上完整地推导了红外焦平面阵列非均匀性的两点校正方法;据此,论证了两点校正方法的物理依据,即从理论上证明如果探测元是线性和稳定响应的,该方法则可以实现非均匀性的准确校正;初步分析了非均匀性校正中存在误差的问题。     

基于FPGA的红外焦平面阵列实时非均匀性校正

提出了一种以FPGA为核心的焦平面器件实时非均匀性校正方法,能够实时地完成非均匀性校正系数的在线计算、红外图像的非均匀性校正.采用浮点乘法器、浮点除法器进行运算,提高了计算精度.采用并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速度达到20 M×12 bit/s,特别适用于大面阵、高帧频红外焦平面成像系统.系统仅使用一片FPGA,有利于系统的小型化.     

利用DSP实现IRFPA非均匀性校正及其关键技术研究

针对红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性校正过程中运算量大,难于实时实现的特点,提出利用DSP实现红外焦平面阵列非均匀性实时校正方法.在介绍多点校正原理的基础上,详细阐述了DSP硬件实现多点校正的过程及其关键技术,并给出了实验结果.实验表明该硬件校正方法简单灵活,图像效果理想,能够有效地解决红外焦平面阵列非均匀性实时校正难题.     

提高红外焦平面阵列实时非均匀性校正速度的研究

为了提高红外焦平面阵列两点实时非均匀性校正速度,提出两点压缩校正的新方法.详细阐述了两点压缩校正的原理及其实现方法,并与两点校正方法进行了比较,通过比较说明两点压缩校正具有计算量小、校正速度快,适合实时校正的特点.     

星载红外成像系统IRFPA非均匀性在轨定标与实时校正

针对星载红外成像系统在轨定标等特殊环境条件的应用要求,研制了一种基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)非均匀性在线定标与实时校正芯片系统.由于对输入信号进行了标准化设计,该系统可用于各类红外成像系统的IRFPA非均匀性在线定标与实时校正处理.这种系统在时钟信号的驱动下以流水线方式运行,在对非均匀红外图像进行实时校正的同时,能够在线获取定标图像并能对存储器中的校正系数进行在线更新.该系统具有体积小、运算速度快、稳定可靠以及易于升级等优点,为星载红外成像系统IRFPA非均匀性的在轨定标开辟了一条有效的技术途径.     

基于定标的红外焦平面非均匀性校正算法研究

红外焦平面阵列普遍存在非均匀性,这会严重影响其成像质量。基于定标的非均匀性校正算法因其易于硬件实现,在工程应用中已被广泛采用。本文介绍了近年来基于定标的非均匀性校正算法的研究进展,对各种算法的优势及缺点进行了对比,并针对算法特点和工程需求做出了相应的分析。     

红外焦平面阵列非均匀性多点实时压缩校正研究

非均匀性校正是提高红外图像质量的主要方法之一.针对传统的多点校正方法运算量大、实时性能差等缺点,提出多点实时压缩校正新方法,该方法将校正曲线相同或相似的不同探测单元归为一类,并将归类后的校正曲线的映射表存储在查找表中,校正过程中仅对查找表中的数据进行实时读取.实验结果表明:该算法计算量小、校正速度快,更加适合硬件实时实现.     

红外焦平面阵列非均匀性校正算法的分析和改进

介绍了红外焦平面阵列所存在的非均匀性问题对系统性能的影响,分析了非均匀性校正通常所采用的标定法的缺陷,以及一种常用的自适应算法在实施中的一些问题,探索了各自的实用性和局限性以及某些可能的改进。     

红外焦平面阵列基于黑体的非均匀性校正方法中的限制因素

以基本的红外辐射理论为依据,阐述了红外焦平面阵列非均匀性校正的物理原理,首次综合性地论述了标定类方法所存在的三个基本限制因素,并重点给出了红外焦平面阵列响应漂移的实验结果.