基于红外热图像灰度修正的辐射测温

基于红外热像仪的测温精度依赖于大气温度、相对湿度、大气透射率、翻转表像温度等参数的测量精度。为了减少这种依赖性和提高测量精度,提出了一种基于红外热图像灰度修正的辐射测温方法。首先基于高精度面源黑体建立了红外热图像灰度修正模型,然后通过灰度修正模型对实测的目标灰度进行修正,最后通过基于加权最小二乘法建立的热像仪辐射定标模型等计算出修正后的目标亮度和温度。在实验室环境下,分别基于红外热像灰度修正辐射测温法和直接用热像仪测温对目标进行了测量。结果表明,在实验室环境下,前者的平均测量精度较后者提高了3.6%。该方法对实验室环境下红外测温有较好的实用价值,对外场红外测温也有一定的借鉴意义。     

红外靶标的图像灰度与温度相关性剖析

通过图像灰度与温度的相关性,可以精确地得到一些领域上难以被测量到的温度。提出了基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性分析。以自行研制的红外靶标为研究对象, 采集带有圆形目标孔的红外靶标在不同温度(60~110℃)下的红外图像, 再利用Matlab提取不同温度下特定区域的红外图像灰度值,从而确定红外靶标图像灰度与其温度的相关性,得其相关系数为0.962。实验结果表明:红外靶标图像中AOI(area of interest)的平均灰度与温度存在明显的相关性, 当红外靶标的温度发生变化时, 其红外图像灰度也随之发生变化,且两者呈良好的线性关系。基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性在造纸厂草料自燃研究、医疗安全、道路施工等方面都有着较好的应用。     

用于分析灰度与温度相关性的红外探测设备

为了解决在某些领域温度不易被测量的问题,一些国内外的研究者决定从图像处理领域出发,研究图像与温度的关系。针对这一问题设计出了一种全新的用于分析图像灰度与温度相关性的实验设备,该设备首先通过控制器对温度进行控制,再利用红外相机记录在不同温度（40℃～100℃）下的红外靶标成像图,然后对靶标成像图进行处理,从中提取灰度值,最后通过比较分析出温度在60℃～80℃范围内红外靶标成像图的灰度值和温度值近似呈高度线性关系,得到相关系数为0.931。结果表明：该设备可以精确地分析出红外靶标图像灰度与温度之间存在的线性相关关系,并且在空气透过率的测量、造纸厂草料自燃研究和电力检查等方面有很好的应用。     

基于靶标辐射元的IR-JST温度反演方法研究

红外成像干扰模拟靶标(JST)用以在红外成像导引系统(IRIGS)抗干扰性能测试中为IRIGS提供干扰源,目前普遍采用的数字仿真法受仿真精度的制约不能准确的模拟各类干扰源,为此本文提出了一种基于热电器件阵列的红外成像干扰模拟靶标生成方法.但是实验中发现在热像仪温度反演过程中,利用传统的黑体定标方法将引入发射率补偿误差,...     

基于DMD的高帧频红外灰度图像播放器设计

由于红外系统复杂度越来越高,用靶场实验方式测试系统的性能指标已变得十分高昂,甚至无法实现。利用红外图像模拟器来测试红外系统的性能指标是一种经济、实用的办法。本文设计了一款基于DMD的8位灰度红外图像播放器,详细阐述了系统各功能模块的作用,并使用自制的红外热像仪测试了系统的相关性能指标。经测试播放器线性相关度为0.99997,图像非均匀性优于1.7%(含热像仪),图像帧频为252.5 f/s,能够满足大多数红外成像系统仿真与测试的需求。     

基于灰度冗余的红外图像实时均衡技术

文章提出一种新型的基于灰度冗余的红外图像实时均衡算法,通过图像灰度直方图的统计,将灰度像素分布为零的灰度级进行完全压缩,将灰度分布很少的灰度级映射到最近的大于阈值的灰度级,然后将有效图像灰度级进行等间距排列,最后完成排列后的直方图映射.该算法在压缩灰度冗余的同时,进行直方图的实时无损均衡,提高了图像质量,并实现实时处理,避免了常规直方图均衡带来的灰度断层现象.该算法在红外热像仪的应用中取得了较好效果.     

基于灰度分层的FPGA红外图像伪彩色实时化研究

介绍了一种基于FPGA的红外图像的伪彩色化实现方法.这种方法首先通过Matlab提取颜色表,然后通过FPGA控制颜色表的在线更新实现红外图像不同种类的伪彩色化效果.该方法大大提高了人们对红外图像感兴趣目标点的辨识能力.该方法已经在自主研发的红外观测系统中得到验证,具有硬件实现简单、占用逻辑资源少、速度快、实时性强等特点.     

基于DSP的图像灰度校正

本文介绍了一个在用户视频环境下，采用典型非线性因子2.2进行非线性校正的公式；进而给出采用TMS320C2000进行图像灰度校正的软件设计方法。     

基于可见光图像的红外图像反演研究

分析了典型地面目标和地物背景的红外辐射特性,通过寻找同一目标可见光图像和红外图像的映射关系,得到了同样条件下的反演红外图像,进而,将红外图像灰度值的映射关系扩展到不同的波段、天气状况、成像距离下得到仿真的红外图像.实验结果表明,方法可较好地进行红外图像的反演,具有较强的实用性.     

一种新的飞机红外图像灰度量化方法

针对飞机红外图像仿真中灰度量化存在的问题,提出一种基于自动低频增益限制的飞机红外图像灰度量化方法。首先分析了飞机红外图像仿真中存在的灰度量化问题,通过研究红外成像导引头处理高动态增益的自动低频增益限制电路原理,提出一种基于自动低频增益限制的红外图像灰度量化方法。以某型飞机的红外图像进行仿真验证,相对于以往的均匀量化方法,本文提出的灰度量化方法,可有效适应飞机高动态范围的红外辐射亮度,生成的红外图像可清晰地反映飞机的高温和低温辐射特征。     

面黑体辐射源的温度自抗扰控制

设计了一种基于自抗扰控制(ADRC)的面黑体辐射源温度控制系统,通过对系统状 态与未知扰 动进行实时的观测和有效的补偿,提高了黑体辐射源的控温品质。在实际应用中,为了平衡 控制输入大小与 扰动估计速度,将扩张状态观测器(ESO)参数β03改造为 分段函数以避免扰动估计量过大引起的饱和作用。结合LabVIEW软件的图形 化编程,在Compact RIO实时控制器中实现黑体辐射源的温度控制和实验数据采集。通过在 控制软件界面 中实时观测系统各状态,从而快速有效地整定控制器参数。实验结果表明,ADRC算法能够 有效地提高面 黑体辐射源的温控品质,温度稳定性达到9min,并且有着更强的抗扰能力。     

一种基于图像灰度信息和方差信息的图像分割方法

针对C-V方法对非二值图像分割不理想,运行效率不高的问题,提出一种改进的C-V方法。在C-V方法只运用图像灰度信息的基础上,加入基于图像局部方差的信息,并且设置加权参数k,通过k来控制基于图像的灰度信息和方差信息的驱动力在整个图像分割驱动力中的比重,使得改进C-V方法能利用图像区域灰度信息和区域方差信息对非二值图像进行分割,同时应用隐式方案的数值实现方式对改进方法进行数值实现。图像分割实验结果表明,该方法能够更为准确地提取非二值图像边界,减少迭代次数。     

基于局部灰度极小值的掌脉图像分割方法

针对手掌皮下静脉（简称掌脉）成像照度不均匀、对比度低和噪声严重,提出一种基于局部灰度极小值掌脉图像自动分割方法,回避了阈值选择,能够有效解决光照不均、对比度低、噪声严重等干扰。通过自建掌脉图库的实验结果表明,该方法除了能够有效地抑制噪声、光照不均和对比度低的影响外,与目前的掌脉分割方法相比,在掌脉提取连续性和不需要选择...     

基于正弦灰度变换的红外图像增强算法

针对红外图像的特点,提出了一种基于正弦灰度变换的红外图像增强算法。采用二个拐点,将整个图像按灰度的大小分为三个区:背景区、目标区和过渡区,针对不同区域采取不同的灰度映射变换。灰度伸缩采用正弦函数,其导数是光滑的,灰度伸缩性能好。伸缩的拐点及伸缩强度参数独立可调,通用性强,计算简单。实验结果验证了算法的有效性。     

基于灰度选择法的医学图像可视化算法研究

针对医学融合图像可视化中存在病灶区域特征难以分辨这一问题,首先采用灰度阈值选择法实现对病灶区域的分割,然后在选定病灶区域的前提下,对融合图像做伪彩增强处理。实验采用的原始图像为可见光与红外源图像,融合是由采用小波变换图像融合法实现的,实现融合的区域为灰度图像。在医学图像中,由于肉眼对灰度图像不敏感,不方便清楚地观察病症部位,所以需要对病灶区添加明显的颜色特征。在对病灶区域的分割中采用了3种方法做对比,实验结果表明使用灰度阈值选择法得到的图像最为理想,由于灰度阈值选择法中阈值的选定比较繁琐,在该算法基础上结合最佳阈值分割迭代解法较准确地完成了阈值的选定。最后运用MATLAB实现仿真,实验表明该方法切实有效。     

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。     

基于大气灰度因子的红外图像增强算法

通过分析红外图像的成像特点,将图像的灰度空间来源分解为物体辐射以及大气辐射,并提出了大气灰度因子来表征由于大气辐射产生的灰度空间。为了改善图像质量,增强图像的视觉效果,通过建立基于大气灰度因子的灰度映射模型有效地消除了大气辐射造成的图像质量退化。针对增强图像出现的边缘比较粗糙的问题,本文以原始图像为引导,通过导向滤波对大气灰度因子进行修正。相较于传统的直方图均衡算法,本文的算法具有更强的适应性,能够在增强图像对比度的同时较好地保留边缘细节等信息,有利于进一步的红外目标检测等工作。