基于DSP + FPGA的红外焦平面像素倍增技术

文章讨论了非制冷红外热像系统的总体性能，分析了影响该热像仪综合性能的主要原因，提出性能改善的基本方法，介绍了独特的虚拟电子微扫技术的基本原理及实现方法。针对远处小目标红外图像的有用信息进行了放大处理。采用DSP＋FPGA的架构在硬件平台上得到了实现。实验证明：虚拟电子微扫技术有利于识别目标，效果良好。     

基于DSP + FPGA的红外焦平面像素倍增技术

文章讨论了非制冷红外热像系统的总体性能,分析了影响该热像仪综合性能的主要原因,提出性能改善的基本方法,介绍了独特的虚拟电子微扫技术的基本原理及实现方法。针对远处小目标红外图像的有用信息进行了放大处理。采用DSP + FPGA的架构在硬件平台上得到了实现。实验证明:虚拟电子微扫技术有利于识别目标,效果良好。     

红外焦平面器件微扫描技术的发展

红外焦平面器件的像元由光敏区和非光敏区（亦称为死区）构成。死区对应的场景成为探测盲区,落在死区上的场景光子属于无效光子,对信号没有贡献。利用微扫描动作将死区光子转移到光敏区,可以提高红外成像系统的空间分辨率。基于有关基本概念,介绍了红外成像系统中微扫描技术的原理、实现方法和发展趋势。     

红外焦平面阵列微扫描成像方案比较

文章介绍了微扫描技术及其给红外焦平面阵列成像带来的好处,分析了各种微扫描红 外焦平面阵列成像方案的特点,比较了各种微扫描成像方案的优势及不足,指出了红外焦平面阵列微扫描成像工程化的可行方案和研究方向。     

基于液晶微透镜的自适应红外焦平面探测器

液晶微透镜是一种新型光学器件.通过改变驱动电压,可以灵活快捷地改变其通光孔径、焦距和波前等.设计并得到了一种面阵液晶微透镜器件,讨论了通过将此面阵液晶微透镜与红外焦平面探测器的混合集成,得到具有自适应功能的红外焦平面探测结构.分析了该混合探测结构的性能特点及应用方向.     

基于灰度相关的红外焦平面图像电子变倍技术

由于原理及技术方面的限制,目前的非制冷红外焦平面器件仅有较低的空间分辨率,大大限制了非制冷红外焦平面器件在军事及国民经济各领域的应用。基于红外热图像灰度相关性分析,从红外焦平面阵列器件微区结构出发,研究了实现红外图像电子变倍的电子微扫描算法,介绍了2×2电子微扫描红外图像电子变倍的算法及其仿真效果,并与双线性插值算法进行了比较。该算法有效地实现了红外焦平面热图像的电子变倍,提高了采样带宽,降低了红外焦平面空间抽样成像引起的频谱折叠混淆效应。     

红外焦平面微扫描空间分辨性能分析与估算

受器件水平的限制,国内红外焦平面热像仪的空间分辨能力较国外先进产品尚有不小的差距.依据John Johnson准则,结合红外焦平面热像仪的调制传递函数(MTF)与最小可分辨温差(MRTD)的分析,发现当前国内应用最广的320×240像元红外焦平面热像仪的空间分辨能力与32元CMT热像仪存在一定的差距,其原因是红外焦平面热成像系统的空间分辨能力由MTF与MRTD联合决定,而非取决于焦平面探测单元尺寸决定的几何极限;分析了采用插值等电子变倍的方法实现像素的倍增,以提高红外焦平面热成像系统空间分辨性能的可行性;并对辐条状图案进行了仿真实验,结果表明:虚拟微扫描及微扫描技术能有效提高红外焦平面热像仪的空间分辨能力.     

用于自适应红外焦平面探测器的液晶微透镜阵列

主要讨论了面阵电控液晶微透镜在设计、制作和测试等方面的若干关键性问题,主要包括:(一)进行了液晶结构电极间的电场分布仿真;(二)通过标准微电子工艺制作了原理性器件;(三)采用高斯激光束照射液晶结构,在改变驱动电压的情形下获得了所需要的电控光学干涉性能.所制作的阵列液晶微透镜具有制作工艺简单、器件紧凑、灵巧、功耗低、操作方便、易于匹配耦合与集成等特点.分析了将所发展的液晶微透镜技术用于改善和增强红外焦平面探测结构的光电性能等方面的问题.     

红外系统微扫描技术研究

介绍了微扫描技术及其给红外焦平面阵列(FPA)成像带来的好处,分析了微扫描红外焦平面阵列成像方案的特点,比较了各种微扫描成像方案的优势及不足,指出了红外焦平面阵列微扫描成像工程化的可行方案和研究方向。设计了一种采用非制冷氧化钒384pixel×288pixel焦平面探测器的长波红外微扫描光学系统。其工作波长范围为8～14μm,F数为1,焦距为150mm。利用光学设计软件CodeⅤ进行了仿真计算,对其像质进行了评价,并给出了微扫描系统的配置方案。     

红外凝视成像系统中的光学微扫描技术

简要介绍了国内外微扫描技术研究情况,讨论了用于凝视焦平面探测器的微扫描技术原理和分类,按伺服电机驱动和压电陶瓷驱动两种形式,分析了微扫描技术的原理、结构和信号读出方式,最后总结了微扫描技术的优点.     

基于邻近像素的低复杂度预测矢量量化 图像压缩编码算法

针对传统低复杂度预测矢量量化图像编码算法预测准确性的不足,通过分析像素距离对相关性的影响,提出了数种改进的基于邻近像素的预测方案,并提出了一种具有边缘走向自适应性的预测方案.仿真实验表明,采用这些预测方案的预测矢量量化算法能够在保持低计算复杂度的同时,显著提高矢量预测准确度,改善图像编码性能.     

基于神经网络的改进型红外图像自适应非均匀校正算法

针对传统的基于神经网络的自适应非均匀性校正(Neural-Network-based Non-Uniformity Correction, NN-NUC)算法在 实际应用中存在校正能力有限和容易产生鬼影的问题,深入分析了NN-NUC算法中的鬼 影产生过程,并给出了抑制鬼影的一般性方法;然后结合实际红外成像系统的特点,提出 了一种改进型NN-NUC算法。仿真实验结果表明,该算法可以最大限 度地抑制场景鬼影的产生,并可有效减小系统输出图像的非均匀性噪声。此外,本文算法 计算量小,且易于用硬件实现,因此具有很好的工程应用价值。     

基于广义模糊集合的红外微弱目标图像自适应增强算法

在广义模糊集合及局部自适应增强算法研究的基础上,提出一种针对红外微弱目标图像的实时模糊域自适应增强算法,利用反正切函数作为映射,将空间域的灰度图像变换为对应的广义隶属函数.实验结果证明,该算法不仅能有效地提高图像灰度动态范围,使各区域之间层次更加清楚,而且同时能自适应地增强图像局部区域不同灰度层次的边缘和细节,使边缘和细节明显地突出.     

基于自适应区域限制FCM的图像分割方法

提出一种基于自适应区域限制FCM（Fuzzy C-Means）的彩色图像分割方法,结合隐马尔科夫模型,把超像素具有区域一致性作为先验知识自适应融入到聚类过程中,以提升聚类性能.算法首先生成图像的超像素,计算像素对该超像素的贡献度,以此计算该超像素的区域隶属度函数;然后根据像素所属超像素是否具有主标签,选择像素级隶属度函数或区域级隶属度函数计算该像素的点对先验概率,以加强分割结果的区域一致性;其中,使用区域隶属度函数将引导聚类优化的方向,因此在迭代过程中去除未被使用的标签;最后迭代终止获得图像的分割结果.实验结果表明,相对于比较算法,本文算法的分割性能有显著提升.     

用于增强可视性的高动态范围红外图像融合

针对高动态范围(14 bit)红外图像融合后并不能直接用于显示的问题,设计了一种用于增强红外图像可视性的融合框架.利用数字全变分滤波器对图像分层处理,然后对每一层进行动态范围压缩,自适应的合成低动态范围图像(8 bit),再通过传统融合算法进行融合,得到可视性增强的低动态范围融合图像.实验结果表明,相较于目前已有的方法,该框架融合得到的信息量大,在增强对比度的同时能有效抑制噪声,明显改善融合图像的视觉效果.     

自适应量化表的JPEG压缩技术

本文在讨论ＪＰＥＧ标准压缩过程的基础上,提出了确定量化表的自适应方法并进行了图像实际压缩实验,证明了该技术的有效性和可行性。     

一种图像自适应平滑与增强算法

图像的平滑与增强是数字图像处理过程中的重要步聚,图像平滑可以消减噪声,但会丢失细节,增强可以突出边缘但同时会放大噪声。为了解决图像平滑与增强之间的矛盾关系,提出一种图像的自适应平滑与增强方法,在进行滤波时,动态确定所处理像素点的滤波权值,在平滑了图像区域内部的同时,又对图像中的区域边缘进行锐化增强,有效解决了图像平滑与增强的矛盾。     

图像分割的自适应FKCN方法

模糊Kohonen聚类网络(FKCN)是一种自组织模糊神经网络,由于它巧妙地将模糊c-均值(FCM)的概念引入Kohonen网络的学习机制中,所以在处理图像中广泛存在的模糊性和不确定性时表现出强大的优势.但将它用于图像分割时却存在着许多缺陷,如网络节点无法自动确定、网络收敛速度慢、计算量大等,从而使FKCN的应用受到限制.针对这些问题,本文提出了一种能根据目标图像的灰度分布特征自动确定网络结构的自适应FKCN算法.通过采用新的模糊算子及在网络学习过程中变换迭代样本空间,大大加快了网络的收敛速度、改善了分割结果.     

应用红外热成象技术诊断印制电路板故障

本文简要叙述应用红外热成象技术诊断印制电路板故障的必要性、系统组成、诊断方式和应用实例。