光斑区域内存在单个盲元条件下点源目标质心探测误差分析

在哈特曼波前传感器点源目标探测质心算法中,除信号光子噪声、读出噪声和背景光噪声等误差源之外,图像传感器上存在的盲元也会对质心的探测精度造成一定的影响。系统地推导了哈特曼传感器子孔径光斑区域内存在单个盲元条件下各种误差源对点源目标质心探测误差影响的数学表达式,进一步分析了盲元和光斑质心间相对距离、光斑等效高斯宽度等因素对盲元存在所引入的质心偏移误差的影响,指出当相对距离约等于光斑高斯宽度时质心偏移误差达到最大值。实验结果与仿真和理论推导结果相符。     

红外焦平面阵列盲元检测及补偿算法

为了消除非制冷红外焦平面阵列图像盲元、改善成像质量,利用红外焦平面阵列盲元相应特性和相邻像元的相关性,提出了一种基于阈值+相邻像元检测及加窗中值补偿算法。结果表明,阈值+相邻元检测算法实现盲元误检率低、快速查找等优点;利用加窗中值的盲元补偿算法,可以使盲元图像得到明显改善,保持图像信息的完整性,同时,算法易于硬件实现。     

红外线列探测器盲元检测和补偿算法研究

为提高红外线列探测器盲元检测精度,针对红外线列探测器的响应特点,设计了适用于本系统的盲元检测和补偿方案,根据本系统红外线列探测器的特点,提出了一种在无标定光照情况下的盲元检测方法,通过仿真认证,设计方案具有很高的盲元检测精度,能较理想地对盲元进行补偿.     

基于红外双波段的盲元补偿算法

红外焦平面阵列由于受到制造工艺等的影响,常常会出现盲元,过往通常使用的单波段盲元补偿算法对大盲元簇及位于边缘位置的盲元补偿效果不尽如人意,随着双波段热像的逐渐兴起,本文提出了一种基于双波段信息的盲元补偿算法,该算法结合了两个波段的信息,通过对盲元位置的分类,根据两个波段盲元邻域信息的相似性,使用不同的策略对图像中的盲元进行补偿,能够较为有效地对图像中的大盲元簇及位于边缘的盲元进行补偿。     

基于滑动窗口与多帧补偿的自适应盲元检测与补偿算法

针对红外焦平面阵列元响应的盲元产生机理,提出了一种基于滑动窗口与多帧补偿的自适应盲元检测与补偿方法.该方法首先以多帧补偿找出闪烁盲元,再对累加图像的某一像元为中心进行加窗,计算加窗后的均值与标准差,然后通过比较窗口中心像元灰度与均值的偏差是否大于3倍标准差来判断其是否为盲元.再通过滑动窗口的中值查找法来对盲元进行补偿.仿真结果表明,该方法查找速度快、定位准确、补偿效果好,是一种比较实用的盲元检测与补偿方法.     

阿尔法滤波自适应红外去盲元算法及硬件实现

为了解决红外焦平面阵列盲元问题对红外图像质量的影响,提出一种针对动态场景下的阿尔法滤波加时域累积去盲元算法,并对其进行硬件实现。通过阿尔法滤波获取图像估计,在单帧盲元分布判断上加入窗口均匀判断机制来防止图像边缘误检,采用时域累积的方法确定最终盲元分布并进行盲元补偿。在FPGA硬件实现上采用流水线结构提高处理实时性,采用多次时域累积迭代的方法提高盲元检测效果。通过软硬件实现验证该算法的有效性。相比其他时域累积方法能有效防止边缘过检。因此该硬件实现方法可以应用到实际红外成像系统进行实时处理,在长时间的时域累积中会有更好的盲元检测效果。     

红外图像盲元自适应检测及补偿算法

基于场景的盲元检测与补偿算法能有效地克服固定和随机盲元造成的图像亮点与暗点,提高探测器成像质量.通过将待检测图像分解为盲元目标和一般背景,建立迭代修正的背景预测模型提高预测准确度.并根据盲元和正常像元的残差能量统计差异完成单帧图像盲元检测.依据盲元缓变特征,利用建立的背景预测模型和盲元检测结果设计补偿算法,实现了单帧和...     

基于模糊中值的IRFPA自适应盲元检测与补偿

红外焦平面阵列(IRFPA)的盲元既包括因材料与制造工艺的缺陷而导致的固定盲元,也包括因环境温度的漂移而出现的随机盲元.基于场景的盲元检测与补偿算法是去除这两种盲元,提高IRFPA 成像质量的有效手段.针对目前滤波类场景检测算法无法有效区分弱小点目标和随机盲元的缺陷,重点研究了随机盲元的响应特性和噪声特性,并提出了一种基于模糊中值与时域累积的盲元自适应检测与补偿算法.首先利用模糊中值滤波器从场景中提取出潜在的盲元,并通过多帧累积确定固定盲元和随机盲元的正确分布,最后对盲元进行实时补偿.实验结果证明:该算法可以有效地实现对盲元的校正,同时避免对弱小点目标的误判别.     

基于自适应阈值算法的盲元标定

受材料及制造工艺的影响,红外焦平面探测器均存在一定数量的盲元。并且随着时间的推移,盲元数量会增加。盲元过多会影响红外图像质量,进而影响探测性能。本文研究了一套专用盲元标定系统,采用双参考辐射源的基于滑动窗口的自适应阈值盲元检测算法,自动实现盲元位置检测和盲元位置数据烧写。经验证,该盲元标定系统能够高效、准确的检测出盲元,并进行盲元位置数据烧写,使用方便。     

中波红外相机盲元的实时动态检测与补偿方法

盲元的存在严重影响了红外相机的成像质量,基于场景的盲元检测与补偿方法可以有效地解决此类问题.本文提出了一种改进的局部"3σ"方法,通过计算图像的三维噪声获得图像的平均噪声,据此得到盲元检测的最小判据,然后采用局部"3σ"方法和中值滤波法对盲元进行实时的动态检测与补偿,并将该方法应用于自研的某中波红外相机中.对黑体成像实...     

红外线阵探测器盲元定位与补偿

为减少红外线列探测器的条纹噪声与非均匀性噪声受环境温度和探测器工作时间的影响,提出了一种处理盲元的综合算法.首先依据探测器最终数据输出来检测盲元通道;然后依据通道位置与数量调整偏移量值,并根据探测器的阵列结构特点,对4806个像元完成精确的盲元定位;最后完成对含有盲元通道的非均匀校正.以FPGA处理模块为核心,完成了红外探测器实时采集与处理.图像校正效果良好,具有良好的实时性和可移植性.     

Nonlinear blind source separation algorithm based on spline interpolation and artificial bee colony optimization

A post-nonlinear blind source separation algorithm based on spline interpolation fitting and artificial bee colony optimization was proposed for the more complicated nonlinear mixture situations.The separation model was constructed by using the spline interpolation to fit the inverse nonlinear distortion function and using entropy as the separation criterion.The spline interpolation node parameters were solved by the modified artificial bee colony optimization algorithm.The correlation constraint was added into the objective function for limiting the solution space and the outliers wuld be restricted in the separation process.The results of speech sounds separation experiment show that the proposed algorithm can effectively realize the signal separation for the nonlinear mixture.Compared with the traditional separation algorithm based on odd polynomial fitting,the proposed algorithm has higher separation accuracy.     

单通道下基于盲源分离扩频通信抗干扰算法研究

提出了单通道下基于盲源分离的扩频通信抗干扰方法.所提方法利用扩频序列的周期性,把单通道下的欠定盲源分离问题转换成超定盲源分离问题.算法从整体域统计特性对于扰信号进行估计抵消,同时在抗干扰的过程中完成了解扩.从原理上讲,这种抗干扰方法比目前常用的单通道下基于局部域特性的抗干扰方法具有更好的性能.理论分析和仿真结果表明了算法的有效性.     

星点亚像元定位中系统误差的改进补偿方法

为提高星点图像的质心提取精度,针对星点亚像元定位的系统误差和随机误差提出了一种改进补偿方法。采用三次样条插值函数表示质心位置与系统误差之间的关系,利用该函数进行系统误差补偿,极大地减小了误差采样点的数量和计算量。为了进一步抑制随机误差的影响,在系统误差补偿的基础上,采用非线性加权算法计算星点质心位置,并通过仿真实验确定了该算法的最优加权系数。在没有加入噪声的情况下,改进算法可以将质心法的精度从1/50 pixel 提高到10-4 pixel;加入服从N（0,22）分布的高斯白噪声后,改进算法可以达到0.0054pixel的精度,远小于质心法的0.0184pixel。实验结果表明:文中提出的改进补偿算法计算简单,精度高于质心法,满足了高精度星敏感器质心提取的要求。     

色噪声环境下信源数目估计的线性插值法

为了减轻加性色噪声对信源数目估计性能的影响,本文提出了一种基于相干矩阵特征值分布曲线线性插值的信号检测方法.构造适当的代价函数,避免了对数似然函数的使用,该方法对色噪声协方差矩阵特征值分散具有稳健性,同时具有较低的计算复杂度和适用于相关甚至相干源等优点.其有效性由大量的计算机仿真结果得到了验证.     

基于图像处理技术的光斑质心高精度测量

针对传统的光斑质心测量方法子孔径窗口内远离光斑的噪声对一阶矩质心算法的影响,本文提出一种利用图像处理技术提高光斑质心探测精度的新方法。在哈特曼-夏克（H-S）波前传感器测得的光斑阵列图像中,采用自适应阈值方法优化每个子孔径的探测窗口,使探测窗口和光斑分布区域最佳匹配;然后在探测窗口内,采用线性插值方法提高图像的分辨率。...     

哈特曼波前传感器光斑质心探测窗口的自动确定方法研究

根据在进行激光系统输出波前诊断时使用Hartman传感器探测到的光斑特点,提出一种基于光斑特征识别的自动搜寻并选取光斑质心探测窗口的新方法。通过对仿真光斑阵列的计算和对实际采样图像的实验,验证了这种方法的可行性和探测精度。     

利用协方差矩阵检测CFA插值的相机来源鉴别方法

针对数字图像取证技术中的相机来源鉴别问题,利用相机成像过程中颜色滤波阵列(CFA)插值的线性模型,采用协方差矩阵对CFA插值系数进行统计估计,有效地降低了现有方法存在的估计误差,并以估计的CFA系数为特征,利用SFFS方法从240维特征中优化选择了36维组成特征向量,最后使用支持向量机作为分类器,对22种不同品牌不同型号的相机拍摄的图像进行了来源鉴别.实验表明,本文算法对数字图像的相机来源鉴别检测,其平均正确率达到了96.5%,优于现有的相机来源鉴别算法.     

对高阶QAM信号盲载波相位捕获算法的一种改进方法

现有高阶QAM信号的载波相位捕获算法存在着估计精度不高的缺点,它使信号在捕获阶段不能被高质量的解调。为了克服这个问题,提出了利用现有的捕获算法估计得出一个粗略相位值,然后设定一个恰当的范围进行最大似然的迭代搜索,经过一定次数的迭代处理之后估计的精度大大提高。文中还对这种改进方法进行了简化,在保证估计性能基本不变的前提下,极大地降低了运算量。