一种有效降低红外预警系统虚警率的检测算法

为了解决红外预警系统在受到地物、云层、飞鸟等干扰点的影响下,目标探测虚警率高的问题,提出一种基于目标点角坐标变化的检测算法.该算法是先通过分析系统扫描到的目标点角速度变化情况,将可能的目标点从含有噪声的背景中分离出来;然后利用内点惩罚函数及最速下降法相结合的最优值算法求出每个目标点的航路;最后,对航路的真实性进行判断,从而检测出运动目标.通过实验证明了该算法抗噪声干扰能力强,易于硬件实现,能够有效地降低红外预警系统的虚警率.     

基于两点参数及自适应窗口的实时盲元检测和补偿技术

在红外焦平面(IRFPA)成像系统中,盲元检测和补偿是红外成像过程中必不可少的一步.针对FPGA,提出一种基于两点参数的简化型3σ盲元检测算法,并介绍了自适应窗口盲元补偿算法.该算法通过分析两点参数矩阵的分布情况,以3σ为基准裁定盲元;再在自适应窗口中补偿盲元,优化了补偿结果.具体介绍了硬件功能结构和算法关键数据流的设计.仿真和实际场景实验结果表明该算法对盲元能做到精确检测和有效补偿,且速度快和资源省,能在硬件上完整地实现.     

IRFPA两点校正的定标温度选择方法研究及实现

针对非均匀性两点校正方法中精度不足、动态范围小的问题,首先研究焦平面探测器的实际响应模型\     

高速高清CCD自适应相关双采样技术

相关双采样技术被广泛地应用于CCD 视频采集,能够有效地消除复位噪声,白噪声等CCD输出噪声。但是当CCD 工作在高帧频状态下,需要高速的输出数据,由于像素时钟较快会出现采样位置不稳的情况。文中采用自适应相关双采样技术,可以自适应地调整采样脉冲的相位,使相关双采样的两个采样脉位于合理的采样位置,能够正确地采集像素信息。采用自适应调整CCD 相关双采样位置的技术,能使高清高速CCD 在像素频率很高的情况下,也能稳定地工作,输出高质量的图像。     

利用导向滤波的宽动态范围图像增强技术

随着现代CCD和CMOS相机阵列尺寸的增大,越来越多的像素被集成到焦平面阵列上。基于该项技术可以获取更高分辨率和更宽动态范围的图像,该图像包含了更多真实的细节信息。然而,在处理这种图像的时候,尽管图像具有宽动态范围,但是却无法显示图像的所有有用信息。一些技术已经被用于先进的相机以解决上述问题,但它们还是存在或多或少的缺点。因此,提出了一种新的宽动态范围图像增强算法。该算法使用导向图像滤波器对图像进行分割,然后同时处理被分割的基频层以及细节层。通过增强高频信号来突出细节层中图像的细节,同时使用策略处理基频层以控制灰度对比度。颜色饱和度可以通过两个层一起控制。通过细节层和基频层来增强原始宽动态范围图像,提高数字细节、灰度自适应以及颜色对比度。对算法进行了详细的分析。图像仿真示例显示该算法性能可靠。     

新型光栅信号数字细分技术及其误差分析

在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中,利用A/D转换器和单片机,用软件编程的方法,对光栅读数头输出的sinθ和cosθ函数进行新的构建,形成一线性函数。通过对新建函数和原函数进行过零检测,实现莫尔条纹八细分,然后,用软件来实现对线性函数的幅度分割,采用查表的方式实现莫尔条纹十细分。本还对此方法引入的误差进行了研究,与传统的细分法相比,此方法硬件电路简单,细分误差小,且便于误差修正,能实现高精度角度测量。     

红外焦平面探测器响应非线性的测定

提出了一种定量红外焦平面探测器响应非线性的实验方法。通过实验获得探测器输出电压与辐射到光敏元上的辐射通量数据，进而进行曲线拟合，得到了红外探测器的响应非线性曲线——“S型曲线”，并且尝试建立了它的非线性数学模型。基于这种非线性模型，提出了一种新的校正思路——基于光敏元响应非线性的非均匀校正方法。这种校正思路较现有的温度定标校正算法更忠实于光敏元的真实特性，因而能达到更高校正精度。计算机仿真结果表明，根据响应非线性曲线进行校正的精度能提高到两点校正算法的3倍左右。     

实时红外图像非均匀性校正技术研究

在分析红外图像非均匀性噪声产生机理的基础上,介绍了红外成像系统非均匀性校正原理,从数字图像处理的角度阐述了校正方法,提出了因子加权校正结构,并给出了其硬件实现。利用该方法可以有效地消除红外图像的非均匀噪声,增强红外图像的视觉质量。     

红外图像空间分辨率提高方法研究

分别研究了微扫描技术与虚拟电子微扫描技术在提高红外图像空间分辨率方面的原理,指出了纯粹利用微扫描技术的局限性,提出了微扫描技术与自适应虚拟电子微扫描技术相结合的方法,理论和实验结果表明,该方法可以大幅度地提高红外图像的空间分辨率.     

模拟探测器列通道增益非均匀性研究

在理想情况下, 红外探测器的每一列应该具有相同的增益, 如果假设每个像素点对相同的黑体辐射温度响应都相等, 则最终输出的图像应为一幅非常均匀的图像, 但在实际情况中, 由于红外探测器焦平面的制作工艺水平以及焦平面材料组分的缺陷, 每个像素点对黑体辐射的响应不会完全相同, 同时, 每个列方向上通道的增益大小也不会完全相同, 特别是当列与列之间的差异较为明显时。因此, 主要对红外探测器焦平面读出电路中列通道的增益非均匀性情况进行了分析, 根据分析结果推导出模拟探测器列通道增益非均匀性的模型, 并对拟合曲线进行了精度分析。