电阻阵列非均匀性测试与校正

电阻阵列红外图像投射器的研究在近20年间取得了突破性的进展。作为红外图像生成系统的关键部件,电阻阵列的非均匀性是影响红外图像质量的主要因素,电阻阵列在使用之前必须进行非均匀性校正才能满足红外图像生成系统的应用要求。给出了非均匀性校正的流程;针对稀疏网格法和全屏测试法的互补性,提出了改进的全屏测试法;采用3次样条插值和分段线性法进行数据处理;采用"在线查表法"进行实时非均匀性校正。仿真结果表明,改进的全屏测试法及非均匀性实时算法取得了良好的效果。     

1:1映射情况下电阻阵列Flood法非均匀性校正技术研究

电阻阵列非均匀性校正技术一直都是国外相关科研机构的研究热点,目前主要的非均匀性校正技术有两种--稀疏网格法和flood法.与稀疏网格法相比,flood法的算法比较复杂,需要亚像素的相关知识,并且要充分考虑图像退化、映射比和配准精度对校正流程的影响,但是不需要处理大量的网格图像数据,因此校正耗时较短,而且更适用于低驱动电压的情况.     

基于神经网络的MOS电阻阵列非均匀性校正

对MOS电阻阵列非均匀性产生的原因进行了深入分析,并提出了一种可明显提高红外图像生成质量的新的电阻阵列非均匀性校正方法.通过离线测试得到整个电阻阵列的电压-温度数据和待校正单元的电压-温度数据.以这些原始数据作为神经网络的输入,建立电阻阵列中每个单元的校正前输入和期望输入之间的函数关系,生成查找表,从而解决MOS电阻阵...     

电阻阵列稀疏网格非均匀性修正

电阻阵列是目前发展最快和最有潜力的红外场景产生技术,可以满足大温度范围、高空间分辨率的要求.非均匀性是影响电阻阵列红外图像生成质量的一个重要因素.论述了非均匀性的成因和采取的一些措施,提出了一种改进的稀疏网格非均匀性修正方法,详细地描述了它的工作过程和原理.研究了非均匀性修正中电阻阵列响应特性的测量,给出了电阻阵列测试数据的处理和修正表格制备方法.对修正方法进行了数字仿真,结果表明:该方法可明显改善电阻阵列的非均匀性,提高成像质量.     

电阻阵列非均匀性测试

电阻阵列的非均匀性是一种固定模式的空间噪声,已成为影响红外图像质量的主要因素.根据电阻阵列的非均匀性信息,对其输入数据进行补偿是校正非均匀性的一种有效的方式.分析了校正算法对非均匀性测试的需求;提出基于成像探测的非均匀性测量手段;研究了图像退化对非均匀性测试的影响;根据测试中输入图像数据的特点,提出一种基于迭代测试的盲复原方法.仿真结果表明,基于迭代的复原方法能有效地从退化图像中复原电阻阵列的实际非均匀性图像,并取得较好的校正效果.     

国外电阻阵列非均匀性校正技术概述

MOS电阻阵列(以下简称电阻阵列)作为当前红外成像制导武器和前视红外系统等探测器的测试、性能评估以及系统动态仿真验证,其致命的弱点就是其固有的辐射非均匀性.根据收集到的国外电阻阵列非均匀性的相关文献,介绍了现有电阻阵列非均匀性校正的方法及其优缺点,目前国内在这一领域尚开始起步,对一些非均匀性校正技术的关键点和难点还掌握得不够,因此这些校正技术对我们以后的研究提供了一个参考.     

电阻阵列红外景象投射器非均匀性实时校正

电阻阵列是一种出射式红外场景投射器,为了改善投射图像质量,提高半实物仿真可信度,需要对电阻阵列的非均匀性进行实时校正。对电阻阵列结构和原理的分析表明非均匀性表现为一种固定模式的空间噪声。对辐射像元响应特性的研究发现电阻阵列的输入输出呈现非线性特性,非均匀性的本质是辐射像元间响应特性的差异。基于先验信息对辐射像元驱动数据进行补偿,对电阻阵列的非均匀性进行校正。对辐射像元的非线性进行预处理,降低校正对先验测试数据的要求。采用分段线性插值实现在线校正算法,提高校正算法的实时性。数值仿真结果表明:该方法可将电阻阵列的非均匀性降低到1%以下,在128×128和256×256像元规模下均可保证200 Hz的处理速度。基本满足红外成像半实物仿真对图像质量和帧频的要求。     

电阻阵列Flood非均匀性测试

在红外成像半实物仿真领域,电阻阵列一直是近20多年的研究热点,但其固有的辐射非均匀性对成像的保真度有着很大的负面影响.为了对电阻阵列进行非均匀性校正,必须对电阻阵列的非均匀性进行精确的测量.给出了电阻阵列Flood非均匀性测试法系统模型;分析了莫尔条纹的产生原因;针对非1∶1映射比例下Flood非均匀性测试方法产生的莫...     

MOS电阻阵列非均匀性校正技术研究

电阻阵列是动态红外景像产生器的主要发展方向,作为红外景像生成系统中的关键器件,其成像质量的好坏直接影响到整个红外景像生成系统的性能.多种原因导致电阻阵列具有一定的非均匀性,因此在使用之前必须对其进行非均匀性校正.对电阻阵列非均匀校正技术进行了研究,发现国外常用的数据测量方法对红外测量设备的性能以及实验环境的要求很高,而目前国内红外测量设备的性能很难满足要求.因此,结合国内实际情况和现有实验条件,对国外常用的数据测量方法做了改进,提出了更适合在现有实验条件下应用的数据测量方法,并介绍了一种简便的数据处理方法.仿真结果表明,采用改进后的数据测量方法可以获得比较令人满意的非均匀性校正效果.     

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.     

红外焦平面条带状非均匀性校正硬件实现方法

红外焦平面阵列条带状非均匀性严重影响了其成像质量,大大限制了它的应用。实现了一种基于FPGA的红外焦平面阵列条带状非均匀性实时校正系统,该系统以中值红外均衡算法为核心,针对算法以及FPGA的特性进行了优化,单帧内可进行条带状非均匀性的校正,硬件仿真结果表明:处理效果显著。系统处理速度快、资源占用量小,可以作为一个独立模块嵌入到红外焦平面成像与处理系统中,实现条带状非均匀性的实时校正,有很高的实用性与可扩展性。     

基于中值滤波的红外焦平面阵列非均匀性神经网络校正

统的神经网络校正算法存在收敛速度慢和校正精度低的缺点。当背景噪声较大时,它更难以获得令人满意的校正效果。 针对其不足之处, 提出一种基于中值滤波的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性神经网络校正算法。该算法首先利用中值滤波对强噪声进行预处理,在此基础上 采用改进的神经网络校正算法对IRFPA非均匀性进行自适应校正。实验结果表明,该算法与传统的神经网络方法相比具有收敛速度快和校正精 度高等特点,并且使图像的峰值信噪比至少提高了10dB。     

基于PSF估计的电阻阵列非均匀校正

电阻阵列红外仿真技术至今已发展为一项较为成熟的红外成像仿真方法,不仅像元规模越来越大,制造工艺水平也越来越高。尤其是国外,已研制出大规模商用电阻阵列器件,并在众多武器系统研制过程中得到了应用;国内在该方面同样取得了较大的进步,但是在传统的非均匀测试方法上国内研究还存在一些遗留问题未得到很好的解决。如实验中出现的莫尔条纹、边缘效应、映射与对准等相关难题很少有研究者提出详尽可行的处理措施。本文针对莫尔条纹和边缘效应问题,提出了一种基于点扩散函数估计的迭代非均匀性测试方法,实现了条纹干扰和边缘效应的去除。此外,本文对于映射比大于1:1的情况进行了仿真验证,对比了不同映射比和不同非均匀程度对校正效果的影响,给出了进行下一步实验的理论基础。     

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。     

改进的单幅红外图像局部自适应非均匀校正

为了实现对单幅红外图像的非均匀性校正并且对局部细节的校正效果进行优化,提出了一种局部自适应的非均匀校正算法。算法利用红外焦平面阵列的固定图像噪声呈单方向分布的特性,采用基于高斯权重思想的中值直方图非均匀算法实现红外图像的单参数校正;然后将图像分块,使图像的各局部都能够自适应地选择各自最合适的校正参数,达到优化细节的校正效果。实验结果及分析表明:与单参数中值直方图非均匀校正算法相比,提出的算法在均方根误差、峰值信噪比、图像平滑性等方面都得到了进一步的改善,并且保留了更多的图像细节,为非均匀校正提供了一种方法。     

高分辨率大面阵CCD相机高帧频设计及其非均匀性的校正

目前采用高分辨率全帧面阵CCD FTF5066M 作图像传感器的航拍相机帧频一般不超过1 fps,为了满足高帧频应用,文中首先介绍了全帧型面阵CCDFTF5066M 的基本驱动电路,并对其进行了改进,利用CCD 4个输出放大器进行同时输出,使最高帧频达到了3.4 fps,介绍了4 路输出时CCD驱动时序、前端处理电路、直流偏置电路、接口电路等的设计,改进后的驱动电路能满足多种航拍相机的应用要求。然后对全帧型面阵CCDFTF5066M 的非均匀性进行了分析,并建立了一种响应非均匀性检测系统。利用该系统分别对面阵CCD5066M 的4 个象限之间的非均匀性和每个像元之间的非均匀性进行了检测。在CCD 响应度为线性的基础上,提出了两点校正算法并对非均匀性进行校正。通过校正4 个象限响应灵敏度的标准偏差降低到原来的1/13。通过对鉴别率板的重新拍摄,可以看出面阵CCD 的非均匀性得到了明显的改善。     

环境温度补偿的红外焦平面阵列非均匀性校正

由于非制冷红外焦平面阵列的非均匀性随使用环境温度的变化漂移,校正参数需要经常更新.针对非制冷红外焦平面阵列非均匀这一特点和定标校正的不足,应用红外焦平面阵列二元非线性的非均匀性理论模型,提出了环境温度补偿的非均匀性校正,该方法既考虑了在大动态范围目标温度探测器响应的非线性,又考虑了使用环境温度变化对非均匀性的影响,从而...     

非制冷红外图像非均匀性校正在FPGA上的实现

红外焦平面阵列（IRFPA）的非均匀性是影响红外系统成像质量的关键性因素,在此提出了一种非制冷红外图像的非均匀性校正及其在FPGA上的实现方法,通过对非制冷红外图像盲元及非均匀校正方法分析,提出了二点加一点定标校正方法,并利用FPGA实现红外图像非均匀校正的实时处理,获得了较好的实验结果。利用二点加一点定标校正方法,可以改善红外图像非均匀性校正效果,用在FPGA上实现非均匀性校正可以实现红外图像的实时处理,便于集成和移植。     

基于区域校正的大面阵红外探测器非均匀性校正方法

通过分析某大面阵红外探测器的响应特性,发现了由于相机自身特性引发的不同区域的响应非线性问题.传统的两点校正法或非线性曲线拟合办法对该大面阵探测器校正后,校正残差和目视效果都比较差.本文根据探测器的非线性响应特性,将整个面阵分成了8个区域分别进行非线性拟合校正,然后校正各个区域的偏置系数,最后利用改进的BP神经网络非均匀...     

128×128像元MOS电阻阵非均匀性校正算法研究

MOS电阻阵非均匀性校正一直是基于MOS电阻阵的场景产生器研究和发展的关键问题和前沿技术.在对128×128像元MOS电阻阵实验的基础上,分析了其非线性和非均匀性产生的原因,并提出了非均匀性校正算法.首先在MOS电阻阵中覆盖矩阵栅格,建立线性修正表格,然后通过采集校正后数据建立补偿表格,迭代这个修正过程完成校正补偿工作.实验结果表明非均匀性校正算法可行,校正后的红外图像均匀性有较大提高,较好地满足了红外成像制导仿真需求.