基于人眼视觉特性的IRFPA非均匀性校正算法研究

红外焦平面器件普遍存在着非均匀性问题,对红外焦平面阵列(IRFPA)实施非均匀性校正对提高成像质量具有重要意义。传统的IRFPA多点校正算法存在运算量大、实时性能低、实用效果差等问题,为此文章综合人眼视觉特性,提出IRFPA非均匀性多点校正算法。人眼视觉对图像的灰度分辨能力是有阈值限制的,利用这种分辨阈值可以对IRFPA的标定点进行有效压缩,生成像元号-校正系数表,然后通过查找系数表,实现IRFPA的非均匀性实时压缩校正。实验证明,提出的IRFPA非均匀性校正算法较传统的IRFPA非均匀性校正算法实时性能更好,非均匀性降低了0.203%。     

基于神经网络的红外焦平面非均匀性自适应校正算法

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.本文在研究了传统的基于神经网络的NUC算法的基础上,提出了一种改进的基于神经网络的非均匀性自适应校正算法,并对比了传统的基于神经网络的算法和本文算法的校正效果和收敛速度,实验表明本文提出的算法校正效果好,收敛速度快.     

基于FPGA的IRFPA联合非均匀性校正的实时实现

红外焦平面阵列(IRFPA)的快速发展对探测器的非均匀性校正技术要求越来越高.目前常用的基于标定技术的两点或多点校正算法在应用中难以完全克服探测器响应的非线性和随时间及环境变化的漂移的影响.本文提出了基于标定和基于场景的联合校正算法及其在FPGA(Field Programmable Gate Array)上的实时实现技术.其中利用基于标定的二项式拟合算法来消除探测器的大部分非均匀性,基于场景的时域高通算法来抑制探测器非均匀性参数漂移的影响,从而使这两类算法取长补短,可有效克服各自的缺陷.文中详细描述了基于FP-GA实现联合校正算法的基本原理和处理流程.实验表明,这种联合校正算法效果良好,可以充分满足大规模IRFPA非均匀性校正的要求.     

基于两点法的红外图像非均匀性校正算法及其DSP实现

介绍了非均匀性校正的方法,分析了红外焦平面(IRFPA)探测器两点法非均匀性校正的原理,介绍了嵌入式实时两点法校正算法的标定与校正过程.在此基础上设计了基于DSP的实时两点法校正硬件模块和软件算法,在此平台上对实际IRFPA进行了实时两点法校正试验,给出实验结果及分析.实验证明该方法可行.     

基于漂移补偿的IRFPA非均匀性校正改进算法研究

由于红外焦平面阵列（IRFPA）探测单元的响应特性随环境变化而缓慢漂移,严重影响IRFPA定标类算法的校正精度,为此提出基于漂移补偿的IRFPA非均匀性校正改进算法。该算法利用探测单元响应特性漂移规律对定标类校正系数进行补偿,以适应环境温度的变化,进而有效校正IRFPA的非均匀性。实验结果表明：该算法校正后的IRFPA非均匀性从0．18591降到0．046725,有效提高了红外系统的成像质量和环境适应性能。     

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.     

基于FPGA的IRFPA联合非均匀性校正的实时实现

摘要：红外焦平面阵列（IRFPA）的快速发展对探测器的非均匀性校正技术要求越来越高。目前常用的基于标定技术的两点或多点校正算法在应用中难以完全克服探测器响应的非线性和随时间及环境变化的漂移的影响。本文提出了基于标定和基于场景的联合校正算法及其在FPGA(Field Programmable Gate Array)上的实时实现技术。其中利用基于标定的二项式拟合算法来消除探测器的大部分非均匀性，基于场景的时域高通算法来抑制探测器非均匀性参数漂移的影响，从而使这两类算法取长补短，可有效克服各自的缺陷。文中详细描述了基于FPGA实现联合校正算法的基本原理和处理流程。实验表明，这种联合校正算法效果良好，可以充分满足大规模IRFPA非均匀性校正的要求。     

基于FPGA的IRFPA联合非均匀性校正的实时实现

红外焦平面阵列（IRFPA）的快速发展对探测器的非均匀性校正技术要求越来越高。目前常用的基于标定技术的两点或多点校正算法在应用中难以完全克服探测器响应的非线性和随时间及环境变化的漂移的影响。本文提出了基于标定和基于场景的联合校正算法及其在FPGA（Field Programmable Gate Array）上的实时实现技术。其中利用基于标定的二项式拟合算法来消除探测器的大部分非均匀性，基于场景的时域高通算法来抑制探测器非均匀性参数漂移的影响，从而使这两类算法取长补短，可有效克服各自的缺陷。文中详细描述了基于FPGA实现联合校正算法的基本原理和处理流程。实验表明，这种联合校正算法效果良好，可以充分满足大规模IRFPA非均匀性校正的要求。     

红外探测器非均匀性校正系统研制

分析了红外焦平面阵列（IRFPA）基于定标的非均匀性校正算法和基于场景的非均匀性校正算法的优势和不足。针对红外焦平面阵列二元非线性的非均匀性理论模型这一特点,提出了一种基于S曲线拟合的校正算法。利用FLIR公司的长波非制冷红外探测器进行信号采集,建立了焦平面探测元的响应模型。描述了基于FLIR长波非制冷红外探测器在FPGA平台的处理流程,并实现了S曲线校正算法,提高了红外图像的质量。实验表明,经过S曲线拟合校正处理,减弱了红外图像的条纹噪声,使IRFPA组件的非均匀性从6.45%降低至2.06%。     

多点标定的自适应非均匀性校正方法

为了实现对红外焦平面阵列(IRFPA)获取图像的实时高精度非均匀校正,提出了一种基于多点标定的自适应非均匀性校正算法,该算法假定在环境温度变化时,校正后输出图像数据的差值与已标定的数据存在线性关系,对其进行分块并配对,采用最小二乘法,以平方和最小为准则,自适应修正校正系数,以达到实时调整非均匀校正的校正系数,对环境温度变化引起的非均匀性进行补偿的目的.实验结果表明,该方法既提高了非均匀性校正的精度又能满足实时性要求,可广泛应用于光电火控、红外成像制导等对实时性和成像质量均有较高要求的应用场合.     

（英）采用贝叶斯框架的非均匀性校正方法

收敛速度和鬼影是基于场景非均匀性校正技术的一对共性矛盾,两者无法同时达到最优。而本文提出了一种在基于场景非均匀性校正和定标非均匀性校正之间建立桥梁的思路,利用定标法提供的大量先验信息解决收敛速度和鬼影的矛盾问题。贝叶斯框架则是建立该桥梁的最佳工具,本文利用贝叶斯方法计算非均匀性参数的正确概率,用参数正确概率来决定是否使用该组参数进行校正,从而在源头上抑制鬼影。非均匀性参数正确概率由先验概率和观测概率两部分组成。对于先验概率,本文定义了非均匀性的局部同分布约束,并通过定标统计的策略利用该约束构建了先验概率;对于观测概率,本文发现并详细分析了红外焦平面阵列固有的非均匀增益参数空间相关性,利用空间相关性构建了观测概率。最终,通过本文算法对真实和仿真的红外图像序列进行处理,表明该算法在保证高收敛速度前提下,其参数正确概率有效抑制了鬼影,取得了好的处理效果。     

一种基于视觉的反Gamma矫正方法

平板显示器件在灰度实现方式上与CRT存在较大差异.本文研究了SMPDP的发光特性和Gamma特性,提出了一种新的针对于SMPDP的反Gamma矫正方法,此方法综合考虑了SMPDP发光特性、环境光以及人眼视觉系统的影响,并在此基础上进行了优化.为了进一步提高SMPDP的视频图像质量,人眼系统对于亮度的阈值也被考虑到此方法中.此方法在SMPDP视频驱动电路中利用LUT作评估,实验结果表明本文提出的方法相对于传统方法能更好地提高视频图像质量.由于易于实现、精确度高,此方法也可用于其它的平板显示器件.     

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

针对传统DV-Hop算法中,跳数信息无法如实反应节点实际距离关系,而导致节点在无线传感网络定位过程中存在较大误差的问题,提出一种对跳数进行水平及垂直修正的改进算法。在相邻节点间,跳数进行水平修正,修正过程引入RSSI技术,对1跳按节点间距离与节点通信半径比值分段,细化跳数。同时在水平修正的基础上,分析节点间可能性分布,对不相邻节点引入修正角度进行垂直修正。仿真结果证明,在相同网络情况下,与传统DV-HOP算法相比,改进算法在增加少量计算量的前提下有效提高了定位精度。     

高动态范围电视显示的非线性转换特性

常规电视基于CRT低亮度范围显示技术已无法满足新型显示器要求.介绍了杜比和BBC公司的HDR光电转换特性,揭示了两种方案支持亮度高达2 000 ～ 10 000 cd/m2的技术细节.这两种方案基于人眼视觉系统特性,以较少的量化比特支持107高动态范围显示,对提高4K超高清图像质量有重大意义.     

基于模型校正技术的滤波器设计方法

针对滤波器设计后期三维全波仿真优化耗时长和结果不容易收敛的问题,提出了一种基于模型校正技术的滤波器设计方法,该方法通过预先得到的拟合参数对滤波器结构尺寸进行迭代校正,避免了耗时的全波仿真优化。并通过一个4腔的同轴腔体滤波器的设计实例验证了文中方法。滤波器的电磁仿真结果与理论综合结果吻合良好,证实了该方法的有效性。     

高功率因数开关电源的研究

普通开关电源采用电容输入型二级管整流电路,使输入电流呈脉冲波形,造成功率因数很低。如何提高开关电源的功率因数已经成为电源设计工程师的首要任务。文章给出了高功率因数高频开关电源系统的总体设计方案,并在此基础上,对各电路的工作过程进行了简单介绍。     

基于迭代算法的纸币图像偏色校正技术

由于接触式图像传感器光源、光敏芯片和温度等综合因素的影响,金融电子装备采集到的纸币图像会存在偏色 现象,降低了纸币识别算法的性能。针对此种情况,文中给出了一种基于迭代算法的纸币图像偏色检测和校正方法,在图像 偏色检测方面采用等效圆的偏色检测方法进行评价,在图像校正方面采用了伽马校正的方法进行偏色校正,有效改善了纸 币采集系统不同程度的偏色给算法识别带来的干扰,并减少了工程技术人员2/3的调试时间,增强了纸币识别算法的 普适性。     

近红外白天测星时不同方位角的背景辐射修正

基于星敏感器的白天测星可探测到的星数目有限,严重限制了导航需求。利用红外波段可以探测到足够多的用以导航的星体。采用近红外多视场小口径探测器同时对不同天区进行恒星探测。各个探测器接收到的背景辐射不同,探测到的恒星视星等也不同。利用MODTRAN软件对白天不同探测器方位角时的背景辐射进行了分析。根据不同方位角时的辐射曲线,提出了背景修正方法倒影法并以6星等恒星对其进行了验证。     

A Feedback Correction De-noising Algorithm Based on the Wavelet Coefficients

The localization of satellite interference sources under the condition of low SNR has been a hot research topic at current, where the signal de-noising is important in the following positioning work. With the help of the wavelet analysis theory, this paper proposes a denoising algorithm based on the wavelet coefficients in low SNR. After correcting and reconstructing the signal by the correction coefficients, we could obtain the SNR and Root mean square error （RMSE）, and then we could correct the signal for the second time. The simulation results show that this de-noising algorithm can effectively remove the noise of the signal in low SNR, which would have a good effect on the estimation of time delay parameter in the localization of satellite interference sources.     

全自动太阳光度计温控系统设计及测试

针对温度效应会影响太阳光度计观测结果且温度校正系数难以获取等问题, 设计了一种基于热电制冷器 (TEC) 的全自动太阳光度计温控系统。介绍了自研全自动太阳光度计的整体设计, 特别是温控系统设计, 并分析了温 度对探测器响应的影响。最后对该全自动太阳光度计进行了野外测试, 在合肥地区与商用仪器CE318 进行了同步观测 比对, 测试结果表明全自动太阳光度计反演的气溶胶光学厚度与CE318 校正后的结果一致, 偏差在0.01 以内;在敦煌 地区的长期测试结果表明, 在温度变化较大的长期野外观测中, 全自动太阳光度计温控系统均保持在 (25 ± 0.2) ℃内, 验证了温控系统设计的有效性和可靠性。