红外焦平面阵列非均匀性嵌入式实时校正技术

红外焦平面阵列(IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,然而IRFPA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量.针对红外焦平面阵列在进行非均匀性校正中所涉及的运算量和数据量庞大、实时处理难于实现的特点,本文提出采用高速TMS320C6000系列DSP为核心的嵌入式硬件系统,结合分段线性和分段二次多项式算法,阐述了硬件设计和实现步骤,并给出实验结果,结果表明本系统完全满足实时高精度校正的要求.     

利用FPGA实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正

实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论，提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快，适用于红外成像系统实时图像处理场合。仿真和实验结果证明是可行的。     

红外焦平面阵列非均匀性非线性校正新方法

针对红外焦平面阵列非均匀性线性校正方法存在较大误差,而考虑非线性响应的校正算法又过于复杂,难于在实际工程中获得运用等难题,本丈提出一种易于硬件实时处理、校正精度较高的红外焦平面阵列非均匀性非线性校正新方法.在介绍非线性校正新方法原理的基础上,推导出其数学模型,并给出实验结果.实验结果表明该校正方法的校正精度达到1.2%,校正过程中需要存储的参数仅为4个/1象素,易于硬件实现实时校正.     

一种改进的红外焦平面非均匀性校正算法

针对红外焦平面探测器现有非均匀性校正算法在实际应用中存在的问题,结合实际系统的开发,提出了一种改进算法——一点加两点校正算法。先求两点校正算法的校正增益和校正偏置,再求一点校正算法的校正偏置,求取一点校正算法的偏置参数时的图像数据来自前面求得的两点校正之后的数据,即最后的校正结果是两点校正后的再校正。理论分析和应用表明该算法与目前流行的算法相比具有实时性好、误差小、处理效果好等特点。     

基于维纳滤波的红外焦平面非均匀性校正算法

针对焦平面阵列上各探测单元光电响应的非均匀性,本文使用了维纳滤波技术来实现红外焦平面阵列非均匀校正.该方法首先根据实际情况确定一个输出延迟,然后采用维纳滤波并借助前后帧信息对当前帧进行多次估计,最后取其均值作为此帧的最终校正结果.文中使用了真实红外图像对算法性能进行验证,由于能够充分利用过去和将来的场景信息,因而本算法可以有效地去除原图像上的固定图案噪声.     

一种新的红外焦平面器件非均匀性自适应校正算法

红外焦平面阵列（IRFPA）器件普遍存在着响应度的非均匀性问题,而且这种非均匀性随时间和环境改变会发生缓慢变化,目前常用的一次性校正算法不能适应这种变化,同时由于图像场景的多样性,现有的统计校正算法也存在着一定的适应性问题。本文结合图像运动分析中的光流技术,提出了一种新的基于场景的连续校正算法,该算法具有较好的自适应性能。     

非均匀校正技术算法分析与实时系统设计

为获得良好的红外焦平面阵列非均匀校正效果,讨论了非均匀性的来源、噪声类型和目前基于定标,基于场景的常用非均匀校正方法.对修正的时域高通滤波、改进的神经元网络等利用场景信息来估计探测器参数的校正算法进行了仿真效果和实时性能的分析与评价.同时设计了一种以TMS320DM642为处理核心的小型低功耗DSP硬件系统平台,描述了系统流程和实时实现策略,为红外焦平面系统提供了一条有效的实现路径.     

IRFPA的响应特性及新的非均匀校正算法

分析了红外焦平面阵列探测元的响应模型以及响应特性与入射辐射、积分时间的关系,指出了实际工程中常用的两点黑体辐射定标校正算法的本质在于利用高低温时不同的响应数据计算增益系数与偏置系数.与此相类似,通过调整积分时间也能得到不同的响应数据,因此提出基于积分时间调整的校正算法,利用不同积分时间下的响应数据计算校正时所需的增益系数与偏置系数.实验结果表明,选择合适的积分时间个数后,新方法校正效果优良,可完全用于工程应用,并可克服黑体定标校正算法的不足.     

基于读出电路结构的红外焦平面图像非均匀校正算法

为了改善基于图像配准的红外焦平面迭代非均匀校正算法的性能,在此基础上提出了一种新的红外焦平面图像非均匀校正算法.首先分析了真实图像的噪声规律,利用红外焦平面的读出电路结构特性建立了噪声模型.而后分两部分对算法原理进行分析,最后用仿真数据对算法的有效性给予了验证.通过与其他算法的校正结果比较,证实该算法具有收敛速度快、计算复杂度低,数据存储量小等优点.     

改进的基于卡尔曼滤波的非均匀性校正算法

本文研究的对象是针对红外焦平面阵列探测单元响应的非线性对非均匀性校正精度的影响,提出了改进的基于卡尔曼滤波的非均匀性校正算法.该算法的研究方法是采用探测器响应的分段线性模型,对基于卡尔曼滤波器非均匀性校正算法进行扩展和改进,其结果能有效地克服红外焦平面阵列探测单元响应特性的非线性对校正精度的影响.实验结论表明,改进后的算法在一定程度上解决了探测器偏置和增益随时间漂移以及响应非线性影响非均匀性校正性能的问题,获得了较好的非均匀性校正效果.     

基于NIOSII的红外图像实时非均匀性校正

实时红外图像非均匀性校正是红外热成像系统的基础.采用Altera公司的NIOSII嵌入式软核CPU技术,提出了一种基于非线性拟合的实时校正方法以及利用FPGA为核心的硬件实现途径.针对校正中耗时的算法用FPGA中模块完成,采用NIOSII处理器的自定制指令,使FPGA的并行性和DSP的灵活性完美结合在一起,极大的提高了系统的性能.该方法动态范围大,系统仅采用一片FPGA芯片,使得系统小型化成为可能.介绍了硬件电路的原理图以及工作过程并给出实验结果.实验证明了这种方法的优越性,并取得了满意的实验结果.     

制冷红外焦平面阵列响应特性的研究

文章分析了制冷红外焦平面阵列（IRFPA）的响应模型及响应特性,利用恒温黑体采集某320＊256长波红外焦平面阵列在不同辐射下的响应数据得到其非线性响应曲线,然后讨论分析响应曲线,在实际应用中划分不同的线性响应段,通过调整合适的积分时间结合两点温度定标法对图像的非均匀性进行线性校正,效果良好。     

红外焦平面阵列用信号处理电路技术探讨

简要介绍了红外焦平面阵列的信号处理电路的发展概况，重点描述ＣＣＤ多路传输器（ＣＣＤ－ＭＵＸ）时间延迟积分ＣＣＤ（ＴＤＩ－ＣＣＤ），ＭＯＳＦＥＴ，ＣＭＯＳ等路传输器（ＣＭＯＳ－ＭＵＸ）等的基本结构，工作方式及应用领域。     

红外焦平面阵列串音测试技术研究

介绍了基于网络的红外焦平面阵列串音测试系统的设计,详细阐述了网络控制、精密位移、精确调焦、器件最佳工作点调整、系统噪声降低的原理和实现方法.     

非致冷红外焦平面阵列探测单元的制备

采用sol-gel方法制备出BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜，并优化工艺提高其介温变化率最大可达6％。通过半导体光刻工艺，刻蚀出BST探测单元，较好的解决了UFPA技术中的探测单元制备问题。设计了初级信号处理电路，并用Protel进行了电路模拟，所得信号可以应用于进一步的信号处理。     

硅基非致冷红外焦平面阵列技术的新进展

简要介绍了硅基微型测辐射计非致外焦平面阵列技术的新进展。     

硅基非致冷热释电红外焦平面阵列技术的新进展

文章主要介绍硅基非致热释电红外焦平面阵列典型结构，制备工艺以及最新进展。     

非致冷热电型红外焦平面阵列用探测材料的研究进展

归纳了非致冷红外焦平面阵列（ＵＦＰＡ）技术自提出、发展直至趋于成熟以来,国内外曾研究报道过的近百种热电型探测材料,对其中前景看好的Ｓｉ、Ｔｉ、ＶＯｘ等微测辐射热计材料和（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ２等热释电材料进行了重点评述。     

红外焦平面阵列相对光谱响应测试系统

由电子41所研制的红外焦平面阵列相对光谱响应测试系统采用单光路标准替代法进行测量，系统组成灵活并可扩展，配合自行研制的图形发生器，偏置，时钟驱动、数据采集子系统，可以满足不同被测器件的需要。     

焦平面红外探测器研究进展

红外探测器在当今社会具有不可替代的作用。本文简要介绍了红外探测器的发展,对目前几种常用光子型焦平面红外探测器进行了比较;介绍了焦平面红外探测器在军事领域的需求及应用,介绍了国内外焦平面红外探测器研究现状,对几种典型的探测器性能做了比较;讨论了焦平面红外探测器存在的问题,对其成像非均匀性做了简要分析,总结了焦平面红外探测器发展趋势。