反射镜拼接相机渐晕消除方法

分析了反射镜拼接相机渐晕现象产生的原因,得出渐晕能量分布数学模型.利用MATLAB对数学模型进行仿真,得出能量分布曲线;利用渐晕数学模型求出渐晕区域后,采用函数逼近法拟合出渐晕区域内各点的补偿因子曲线,得出补偿因子和亮度值的关系;通过对辐射定标图像和外场成像图像处理后,很好地消除了渐晕现象.     

红外系统中渐晕效应的模拟方法研究

渐晕是红外光学系统中普遍存在的现象,导致最后产生的红外图像存在不应有的亮暗失真情况。对渐晕产生的原因进行了分析,实际系统中不仅有几何渐晕还有透镜造成的渐晕,这两者共同影响图像质量。根据渐晕产生的原因,基于图像像素处理法和光线追迹法建立渐晕效应的数学模型,得到仿真图像并对仿真结果进行分析。理论和实验结果表明文中建立的模型更加完善,有利于红外传感器总体系统的仿真。     

红外热像仿真中光学系统渐晕效应模拟研究

渐晕效应是红外光学系统普遍存在的现象,对红外成像质量的影响比较大,因此要逼真生成通过光学系统的红外仿真图像离不开渐晕效应的准确模拟.系统地提出了红外光学系统渐晕效应的仿真思路,通过光线追迹的方法对红外光学系统渐晕效应产生机理进行分析,建立渐晕效应模型,然后结合基于图像像素处理的方法对该效应进行建模仿真,并给出了仿真结果.从实验结果看,该模型的渐晕效应仿真效果较理想,有助于提高红外图像生成的逼真度.     

红外系统中渐晕的研究

热像仪观察的景物亮度或对比度通常很低,所以渐晕对热像仪性能的影响显得比较严重。文中对渐晕做了一些研究,并推导出了一个渐晕关于视场角、入瞳、入射窗以及两者之间距离的解析式。利用Ｉ类３２元热像仪系统的实际数据对该式进行仿真和线性分析,并根据仿真结果对输出图像进行补偿,以便消除渐晕的影响。理论和实验结果表明,对红外图像边缘区的渐晕补偿改善了图像的质量。     

反射式拼接CCD相机非均匀性定标与校正

依据实验室辐射定标实验,校正反射式拼接CCD相机由渐晕现象引起的图像非均匀性。通过分析反射式拼接CCD相机成像非均匀性产生机理,明确焦平面辐照度非均匀性是造成相机图像非均匀性的主要原因;分别进行"单片CCD辐照度响应度定标"和"整机均匀性定标"实验;依据定标结果所得出的入射辐射亮度和在该亮度下每个像元实际接收到的辐射照度之间的关系,设计校正算法,得出每个像元的渐晕校正因子,实现渐晕图像非均匀性校正。校正结果显示:在一定入射辐射亮度范围内,原始积分球定标渐晕图像的非均匀性大于16%,用校正因子校正后,输出图像非均匀性下降到1%以内。经过非均匀性定标和校正的相机用于外场成像也取得了符合工程需要的满意效果。     

基于高斯曲面拟合的影像渐晕复原方法

 本文根据影像发生渐晕时灰度分布的特点,提出了一种基于最速下降法的高斯曲面拟合方法,推导了Hesse矩阵的相关参数,较好地解决了不规则高斯曲面拟合的问题,获得了影像整体灰度变化情况,从而实现了影像渐晕现象的复原.仿真结果表明,上述方法能够有效估计出不规则高斯曲面(如渐晕图像灰度值)的相关参数.通过对实际影像的处理结果表明,本文方法能够有效去除影像的渐晕现象,改善图像质量.由于该方法不需要相关的光学和几何参数,因此具有广泛的适用性.     

红外光学系统出瞳与冷屏匹配方式及渐晕分析计算

红外光学系统在用于制冷型的探测器时必须考虑出瞳与冷屏的匹配问题，采用二次成像方式进行光瞳匹配导致光学系统结构复杂化使系统透过率降低，采用光学结构简单的不完全匹配方式会存在轴外视场渐晕，但能有效地提高视场中心的透过率，而红外光学系统在用于点目标的跟踪测量时往往用到的是一定范围的中心视场。在本文中，我们分析了几种不同的匹配方式并给出了用冷屏参数表示的估算轴外渐晕的计算公式以便在像差校正之前判断渐晕的大小及采用何种匹配方式以提高光学系统性价比。     

基于暗通道先验和自适应颜色校正的水下图像处理

研究了基于暗通道先验和自适应颜色校正的密闭空间下的水下图像处理。针对传统水下图像去雾方法对光照强度不均的密闭空间内的图像处理效果不佳以及色彩失真问题,利用暗通道原理对水下图像进行去雾后,引入自适应红通道补偿参数,改善红光缺失现象;结合渐晕模型对水下图像亮度通道进行校正,降低光强对图像成像质量的影响。所提方法在真实的密闭水下环境中进行测试,实验结果表明,相比于传统去雾算法,所提方法可以在有效改善图像亮度的同时还原图像色彩。     

光纤共焦扫描显微图像渐晕校正的研究

光纤共焦扫描显微镜是一种使用单模光纤代替传统共焦扫描显微镜的针孔来形成点光源与点探测器的激光共焦扫描显微系统。本文在详细地分析了光纤共焦扫描显微镜的双振镜扫描系统产生渐晕原因的基础上,给出了渐晕校正的详细算法,并设计了与扫描采集集成为一体的硬件校正系统。     

基于OGRE的红外成像传感器典型物理效应仿真

针对红外探测器系统引入的渐晕、空间滤波和非均匀性等物理效应,采用像素处理方法和调制传递函数对上述效应进行有效建模。根据模型,利用纹理生成器将效应对应的数组转换成纹理,在场景高速渲染阶段,利用OGRE渲染引擎中的合成器对上述纹理进行采样处理,从而实现在GPU中对上述效应进行高速渲染。     

消除光学渐晕的FPGA实时校正系统

光学渐晕效应存在于大部分光学成像系统,严重影响成像质量。如何有效改善光学渐晕效应是航天光学遥感器设计的要点。采用辐射定标方法量化成像系统中光学渐晕效应的影响,并获得校正系数。采用多项式拟合方法对校正系数进行优化,拟合后校正系统减少约3个数量级,大大降低了对嵌入式系统存储资源的需求。通过多项式拟合方法有效减少了校正系数,对光学渐晕效应改善效果良好,校正前相机的非均匀性误差为13.2%,校正后非均匀性误差降至3.8%,满足一般成像系统对响应非均匀性的要求。该方法校正系数少,适合在基于FPGA处理器中实现,实时性强,资源占用少,具有工程实用价值。     

并行电子能量损失谱仪中多重四极透镜系统物方视场的模拟

通过对三重四极透镜成像系统的渐晕模拟，研究了并行电子能量损失谱仪中物方视场、漂移管径以及与电荷耦合探测器（CCD）幅面尺寸的对应关系，并由它们间的相互关系确定了与CCD幅面二维探测器尺寸相匹配的漂移管径。     

超大空域凝视光学系统的光阑像差

鱼眼透镜和超广角镜头具有很严重的光阑球差、光阑彗差。本文主题是：如何简捷计算其光阑球差以准确描述轴外物点成像光束的位置和结构以及如何利用光同阑彗差造成有效的像差渐晕以改善像面照度分布；文章提出用截断级数和微分方法解算光阑球差近似值，用诱导迭代方法人为扩大光阑彗差以增强像差渐晕效应，并达到了预期目的。     

Practical vignetting correction method for digital camera with measurement of surface luminance distribution

Vignetting refers to the fall-off pixel intensity from the centre towards the edges of the image. This effect is undesirable in image processing and analysis. In the literature, the most commonly used methods of vignetting correction assume radial characteristic of vignetting. In the case of camera lens systems with non-radial vignetting, such approach leads to insufficient correction. Additionally, the majority of vignetting correction methods need a reference image acquired from a uniformly illuminated scene, what can be difficult to achieve. In this paper, we propose a new method of vignetting correction based on the local parabolic model of non-radial vignetting and compensation of non-uniformity of scene luminance. The new method was tested on camera lens system with non-radial vignetting and non-uniformly illuminated scene. In these conditions, the proposed method gave the best correction results among the tested methods.     

基于海洋背景红外图像的仿真系统研究

简要介绍了一种简便的基于海洋背景的红外仿真系统的设计和组成,阐述了各个模块的功能以及模块之间的联系。在实际存储红外图像素材基础上,通过直接添加模板图像,接着通过后续的处理模块来实现较好的模拟海洋红外图像中的目标的目的。从最后的结果可以看到这是一个简便有效的仿真系统。     

基于双模型的综合孔径辐射计成像反演方法

针对综合孔径成像中,基于单一模型的成像反演方法难以有效应对模型误差,进行准确图像重构的问题,提出了一种基于双模型(DM)的综合孔径成像反演方法,用于校正反演模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。鉴于傅里叶变换(MFFT)模型和G 矩阵(GM)模型参数敏感性不同的特性,提出的DM方法首先通过比较两种模型的重构误差,对存在误差的成像参数进行准确校正;然后在精确GM模型的基础上,借助改进的正则化方法重建出高精度的目标图像。经仿真实验证明,相比于传统的单模型成像方法,提出的DM方法能够有效校正成像模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。     

一种新的含噪混沌信号降噪算法

该文针对低信噪比、非高斯加性噪声和混沌动力学系统参数未知的含噪混沌信号降噪问题,提出了一种基于粒子滤波(Particle Filtering, PF)的降噪新算法。该算法将混沌信号和动力学系统中的未知参数作为一个多维状态矢量,利用PF方法递推计算多维状态矢量的联合后验概率分布,进而实现了对混沌信号的最优估计。对于混沌信号轨道分离过快所导致的退化问题,提出了有效的解决方法,并利用核平滑和自回归(Auto-Regression, AR)模型建模的方法分别实现了非时变以及时变参数的递推估计。仿真实验的结果表明,与现有的降噪方法相比,该文提出的新算法能够更加有效地抑制含噪混沌信号中的加性噪声。