红外焦平面阵列多点校正方法的改进

为了提高红外焦平面阵列多点实时非均匀性校正的速度,提出多点压缩校正的新方法.介绍了多点压缩校正方法的原理,在此基础上详细阐述了多点压缩的硬件实现过程,并通过与传统多点校正方法的比较,说明了多点压缩校正方法的有效性.实验结果表明多点压缩校正具有计算量小、实时校正速度高、校正后图像的残余非均匀性小等优点.     

红外焦平面阵列非均匀性实时校正研究

针对红外焦平面阵列非均匀性多点校正过程中涉及的数据量大,难于实现实时校正的特点,提出了利用TMS320DM642 DSP硬件对红外焦平面阵列进行多点实时校正.利用DSP的硬件乘法器和加法器能够高速有效地实现红外焦平面阵列的非均匀性校正.实验结果表明利用DSP实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正方法简单灵活,图像效果理想,能够很好地满足红外焦平面阵列成像系统实时性能的要求.     

一种基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正研究

红外焦平面阵列的非均匀性影响了红外焦平面阵列成像系统的性能.基于探测元响应为线性的两点校正法的准确度较低.本文采用多点校正法,通过分段线性插值法来实现线性校正,从而降低非线性带来的误差,提高校正精度.利用DSP硬件所具有的强大运算能力,设计出了一套基于DSP的嵌入式红外焦平面阵列非均匀校正系统.通过实验证明该系统具有运算速度快、校正效果好的特点.     

一种红外焦平面阵列非均匀性校正的新方法

为了解决红外焦平面阵列非均匀性实时校正难题,提出了一种利用存储器的函数变换功能来对红外焦平面阵列非均匀性进行实时压缩校正的新方法.详细阐述了存储器压缩校正的原理和实现过程,并给出硬件实现框图,最后给出了实验结果.实验表明该校正方法电路简单、校正效果理想、容易实现实时校正.     

一种红外焦平面非均匀性校正改进方法的研究

微测辐射热计吸收入射红外辐射,引起读出电路输出信号的非均匀性.由于非均匀性校正的局限性,以前的微测辐射热计需要对基底温度进行精确控制.文中在两点校正法的基础上,提出了偏置校正法,可以放松对基底温度控制的要求.在常规两点增益与补偿校正法基础上,采用偏置校正,可在更宽的基底温度范围内进行非均匀性校正.这样的话,在读出电路片上进行基底温度控制是可能的.     

红外焦平面阵列非均匀性自适应校正方法

分析基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正方法中的景物退化和鬼影现象,提出了一种基于边缘约束高斯滤波的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正方法。该方法设计了一个边缘约束高斯滤波器来获取理想的估计图像,利用最陡下降法得到计算增益校正因子和偏移量校正因子的迭代公式,并通过迭代步长的自适应控制来增快算法的收敛速度。通过仿真实验和真实红外图像处理对比实验表明:相较于目前已有的方法,该方法在有效抑制景物退化和鬼影现象的同时,较好地去除原始红外图像的固定图案噪声,保留了图像细节信息,提高了图像质量。     

红外焦平面阵列非均匀性多点校正

针对多点校正法硬件实现时存储参数过多的问题,提出了一种新的多点校正辐照度范围判定方法,有效地减少了数据存储量,降低了系统成本。仿真结果证明此方法可以得到与原方法相当的校正效果。     

红外焦平面探测器辐射非均匀性校正方法

大面阵红外焦平面探测器的应用日趋广泛,而面阵的不断增大会导致很多不可避免的成像误差,对最终成像效果有较大影响,有必要对其进行校正。在红外焦平面探测器输出信号参数的测试中,针对圆形冷屏限制的红外焦平面分析比较了两种辐射非均匀性校正方法,一种方法为建立光敏元立体角的数学模型,用SolidWorks和MATLAB等软件求出这些立体角从而得到校正因子;另一种方法为从光敏元的视场角ω′出发,按辐射光照度以cos4ω′衰减的规律进行校正。以320×320红外焦平面探测器为例,从面阵中选取均匀性较好的若干行作为样本,对其测试数据进行校正。分析表明,两种方法校正后的曲线较为平直,但第二种方法的校正效果比较理想,可见视场角校正法对数据的非均匀性有较大改善。因此,为了真实地反映探测器的非均匀性,需要对像元辐射通量进行校正。     

红外焦平面阵列非均匀性多点实时压缩校正研究

非均匀性校正是提高红外图像质量的主要方法之一.针对传统的多点校正方法运算量大、实时性能差等缺点,提出多点实时压缩校正新方法,该方法将校正曲线相同或相似的不同探测单元归为一类,并将归类后的校正曲线的映射表存储在查找表中,校正过程中仅对查找表中的数据进行实时读取.实验结果表明:该算法计算量小、校正速度快,更加适合硬件实时实现.     

改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正方法

制冷型红外焦平面探测器的响应非均匀性对其定量化应用产生很多不利影响.本文在对红外焦平面探测器像元响应特性深入研究的基础上,提出了一种的改进型自适应分段的红外焦平面非均匀校正算法.该方法主要在前人研究的基础上给出校正效果与分段校正阈值选择之间的定量化关系,从而降低了分段校正时阈值选择的盲目性.另外,该方法采用归一化直线作为校正的目标曲线,而非传统方法中采用分段目标曲线.文中首先分析了线性校正误差的来源,然后给出校正效果与分段阈值之间的定量化关系,最后给出校正方法的原理和步骤.在校正效果评价方面,本文使用局部非均匀性(LNU)来评价校正后的效果,该方法相对于传统的评价方法,更能体现校正后残差的局部特性.实验表明,相对于传统的多点校正法,该方法使用较少的参数量获得更好的校正效果,并且易于工程实现.     

红外焦平面阵列非均匀性的两点校正及依据

以Planck辐射定律和红外探测元的线性响应模型为基础,在理论上完整地推导了红外焦平面阵列非均匀性的两点校正方法;据此,论证了两点校正方法的物理依据,即从理论上证明如果探测元是线性和稳定响应的,该方法则可以实现非均匀性的准确校正;初步分析了非均匀性校正中存在误差的问题。     

利用FPGA实现红外焦平面器件的非均匀性校正

与红外单元器件系统相比,焦平面面阵测器的一个最大的缺点是其固有的非均匀性,尽管现在面阵探测器的非均匀性有了很大改进,但是非均匀性仍然限制凝视红色系统的探测性能。实用化、、实时的非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术,尽管现在已经有很多种基于场景的非均匀性校正方法,但是两点校正算法仍然是基础的校正方法,有不可替代的价值。两点校正算法的流程简单固定,非常适合用ＦＰＧＡ实现。文章介绍了利用ＦＰＧ     

基于神经网络的IRFPA非均匀性校正新算法

传统的神经网络非均匀性校正算法简单、盲目地利用像元的四邻域平均估计期望信号,对空间低频噪声较大的IRFPA校正时难以获得满意的校正效果,针对其不足,提出了自适应加权平均滤波器,通过校正误差标准差阈值分配权值,提高期望信号的估计精度,新算法较原算法具有更强的校正能力,实验结果验证了其优越性。     

基于小波分析的红外焦平面阵列非均匀性校正算法

近年来,小波变换在图像处理中的应用日益受到关注,介绍了小波变换在红外图像非均匀性校正方面的应用。时域高通滤波法是一种典型的自适应非均匀校正方法,在分析传统的时域高通滤波法的基础上,提出了应用小波基实现更加具体的数字低通滤波器,采用Mallat金字塔型算法,将低频部分进行多层次划分,提高低频部分的频域分辨率,并用序列图像进行了验证,仿真结果表明,该方法可以较好地进行非均匀性校正。     

改进的神经网络非均匀性校正方法

红外图像的非均匀性是制约红外成像系统成像质量的限制性因素,非均匀性校正是红外成像领域中的核心技术。改进了传统的神经网络非均匀性校正方法,在探测元的期望输出中加入图像均值分量,使该算法对空间相关性较强的低频非均匀性成分也具有较强的校正能力。在以TMS320C62x DSP为核心的硬件平台上,采用中波凝视红外探测器,图像帧频为50 Hz,并在实验室及室外环境分别对该算法进行了测试,非均匀性从最初的5％左右降至2‰以下,验证了改进后的算法具有校正精度高、实用性强等优点,能够满足实际应用的需要。该算法也可应用于红外成像的应用领域。     

一种改进的基于神经网络的红外非均匀校正算法

目前针对红外焦平面阵列(IRFPA)传统神经网络非均匀校正算法目标退化和收敛速度慢等问题,在综合分析传统神经网路相结合算法及基础上,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。该算法采用一点定标与神经网络相结合的方法,并对相应数据进行归一化以实现边缘清晰和收敛速度快等目的。仿真实验以及针对实际红外图像的实验结果表明,提出的方法是合理有效的。     

红外焦平面非均匀性两点校正法分析及FPGA实现

在分析了IRFPA有效像元的响应系数与两点法校正系数之间的关系后,指出两点法校正系数的取值范围或动态范围。在此基础上提出了一种在确保一定精度同时又尽量节省资源的前提下,将浮点校正运算近似成定点运算的方法,并分析了定点近似与计算精度之间的关系。依据该方法针对实际IRFPA,设计实现了FPGA硬件校正模块。实验表明该方法是有效的。     

红外焦平面阵列剩余非均匀性的计算

从理论、计算方法和计算结果等方面分析了已有的三种剩余非均匀性(即剩余误差)计算方法的不足,根据探测器非线性响应原理,提出了一种新的方法。以实验数据对有关方法进行了验证,结果表明新的方法更为简单且更符合实际。与以前理论比较,推导出了近似公式。     

基于图像梯度的神经网络红外焦平面非均匀校正算法

红外焦平面阵列固有的非均匀性导致叠加在图像上的固定图形噪声严重影响了红外系统的成像质量。传统的神经网络非均匀校正算法存在待处理像素的期望值求解固有缺陷、收敛速度慢和学习速度过大,容易造成算法不收敛。提出了基于图像梯度的神经网络非均匀校正算法,通过对处理像素的期望值求解、改进和调整学习速度、改善图像校正效果,提高了算法收敛速度。通过对真实的红外图像序列实验表明,新算法相对传统的神经网络算法收敛速度提高了50%以上,红外图像校正效果也得到了提高。     

基于FPGA的红外图像实时非均匀性校正

红外焦平面阵列是当今红外成像技术发展的主要方向,它灵敏度高,探测能力强,但也有其非均匀性较差的缺点。非均匀性校正技术对于红外焦平面阵列的应用起着关键的作用,两点校正算法作为一种实用、高效的校正算法被广泛的应用,它流程简单固定,非常适合用FPGA实现。文章介绍了利用FPGA硬件实现焦平面探测器非均匀性的两点校正算法,并对非均匀性漂移的现象采取了实时修正,部分弥补了两点校正算法的不足,达到了预期效果,满足系统要求。