红外探测器自适应校正算法研究
发布时间：2021-08-17 21:43
由于材料及制造工艺的问题,红外探测器会出现不同探测元对相同辐射响应不一致的现象。为了正常使用红外探测器,我们必须要对这种非均匀性响应进行校正。并且探测元的参数会随时间缓慢漂移,使用单次标定的方法不能彻底解决非均匀性的问题。基于场景的非均匀性自适应校正方法无法完全避免“鬼影”现象的产生,且存在算法实时性不高、鲁棒性较差等问题。本文主要针对基于场景的校正方法中存在“鬼影”等校正效果较差的问题,研究单帧红外探测器非均匀性校正方法。主要研究内容如下:（1）对红外探测器非均匀性响应分布特征进行统计与分析,根据红外探测器非均匀性响应空间分布特点,提出了一种基于图像块先验单帧红外图像自适应校正的方法。首先,分别对探测器非均匀性响应整体分布特征和随机选取的感兴趣区域内分布特征进行概率密度统计以及概率密度函数的求解。分析结果显示混合高斯模型能够很好的描述探测器非均匀性响应的分布特征,然后基于这一分析结果将混合高斯模型作为统计先验的正则项化函数引入红外探测器响应模型,通过最大似然估计法求出混合高斯模型的参数,最后通过优化求解完成对场景的真实热辐射的估计,获得红外探测器非均匀性响应校正的结果。通过对模拟红外...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一代热成像系统工作原理示意图
图 1-2 IRFPA 为核心的成像系统结构图第三代探测器在第二代探测器的基础上进一步将后续的数字处理电路，降低了外围配套电路的复杂度，形成一个凝视型大面阵 IRFPA。这种全不需要光机扫描装置，极大减少了扫描过程中产生的非均匀性。同成度高，外部电路所带来的非均性影响明显减少。第三代红外成像系积更小、结构更简单、分辨率更高、成像效率高、响应灵敏度高等特美国 Electrophysics 公司研制成功了分辨率为 640×512、1280×960、68的探测器；法国SOFRADIR公司研制的IRFPA最大分辨率可达1280×国内还没有热像仪突破 1000×1000 的消息出现，市面上出现的最大国是烟台艾睿光电科技有限公司研制的，分辨率为 1024×768。成像效率，美国 Electrophysics 公司研制 Titannium520M 最高帧频可达 170Hz，RADIR 公司研制 MARS MW 最高可达 320Hz，国产产品在高帧频方面强劲，一般能到几十赫兹，如高德红外GUIDIR IR519和浙江大立科技S最高达到 50Hz。在灵敏度方面，法国 Sofradir 公司将灵敏度降至 8m
这种方法要求探测器和目标之间要存在一定强度的相对运动。基于统计模型的非均匀性校正方法的计算过程如图1-5 所示。基于统计模型的非均匀性校正算法需要大量的场景数据才能估计得到
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外焦平面阵列变积分时间下的非均匀性校正[J]. 张守荣,王华,张旭. 激光与红外. 2016(05)
[2]基于时域矩匹配的红外图像自适应非均匀性校正[J]. 冷寒冰,易波,谢庆胜,唐利孬,宫振东. 光学学报. 2015(04)
[3]非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态[J]. 冯涛,金伟其,司俊杰. 红外技术. 2015(03)
[4]红外成像技术中的9个问题[J]. 蔡毅,王岭雪. 红外技术. 2013(11)
[5]双边滤波直方图均衡的非均匀性校正算法[J]. 贺明,王亚弟,贺菁,陈向军,路建方,寇广,沈鹏. 红外与激光工程. 2013(10)
[6]红外图像处理技术现状及发展趋势[J]. 陈钱. 红外技术. 2013(06)
[7]基于局部直方图规定化的红外图像非均匀性校正[J]. 谭东杰,张安. 红外技术. 2013(06)
[8]基于变积分时间的红外焦平面非均匀性校正算法研究[J]. 陈世伟,杨小冈,张胜修,王一. 光子学报. 2013(04)
[9]中值直方图均衡的单帧红外图像非均匀校正算法[J]. 贺明,王亚弟,王新赛,张成斌,路建方,朱玉娜. 红外与激光工程. 2012(09)
[10]双色碲镉汞红外焦平面探测器发展现状[J]. 王成刚,孙浩,李敬国,朱西安. 激光与红外. 2009(04)
博士论文
[1]基于场景的红外非均匀性校正算法研究[D]. 樊凡.华中科技大学 2015
硕士论文
[1]基于国产红外焦平面阵列的非均匀性校正技术研究[D]. 潘科辰.南京理工大学 2016
[2]基于场景的自适应红外焦平面阵列非均匀性校正算法研究[D]. 张爽.西安电子科技大学 2014
[3]基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正[D]. 秦屹.南京理工大学 2014
[4]红外图像实时非均匀性校正技术研究[D]. 雷晓杰.南京理工大学 2013
[5]红外图像预处理算法研究及硬件实现[D]. 于雷.南京理工大学 2010
[6]基于DSP的IRFPA非均匀性自适应校正研究[D]. 陈未峰.西华大学 2010
本文编号：3348557
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一代热成像系统工作原理示意图
图 1-2 IRFPA 为核心的成像系统结构图第三代探测器在第二代探测器的基础上进一步将后续的数字处理电路，降低了外围配套电路的复杂度，形成一个凝视型大面阵 IRFPA。这种全不需要光机扫描装置，极大减少了扫描过程中产生的非均匀性。同成度高，外部电路所带来的非均性影响明显减少。第三代红外成像系积更小、结构更简单、分辨率更高、成像效率高、响应灵敏度高等特美国 Electrophysics 公司研制成功了分辨率为 640×512、1280×960、68的探测器；法国SOFRADIR公司研制的IRFPA最大分辨率可达1280×国内还没有热像仪突破 1000×1000 的消息出现，市面上出现的最大国是烟台艾睿光电科技有限公司研制的，分辨率为 1024×768。成像效率，美国 Electrophysics 公司研制 Titannium520M 最高帧频可达 170Hz，RADIR 公司研制 MARS MW 最高可达 320Hz，国产产品在高帧频方面强劲，一般能到几十赫兹，如高德红外GUIDIR IR519和浙江大立科技S最高达到 50Hz。在灵敏度方面，法国 Sofradir 公司将灵敏度降至 8m
这种方法要求探测器和目标之间要存在一定强度的相对运动。基于统计模型的非均匀性校正方法的计算过程如图1-5 所示。基于统计模型的非均匀性校正算法需要大量的场景数据才能估计得到
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外焦平面阵列变积分时间下的非均匀性校正[J]. 张守荣,王华,张旭. 激光与红外. 2016(05)
[2]基于时域矩匹配的红外图像自适应非均匀性校正[J]. 冷寒冰,易波,谢庆胜,唐利孬,宫振东. 光学学报. 2015(04)
[3]非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态[J]. 冯涛,金伟其,司俊杰. 红外技术. 2015(03)
[4]红外成像技术中的9个问题[J]. 蔡毅,王岭雪. 红外技术. 2013(11)
[5]双边滤波直方图均衡的非均匀性校正算法[J]. 贺明,王亚弟,贺菁,陈向军,路建方,寇广,沈鹏. 红外与激光工程. 2013(10)
[6]红外图像处理技术现状及发展趋势[J]. 陈钱. 红外技术. 2013(06)
[7]基于局部直方图规定化的红外图像非均匀性校正[J]. 谭东杰,张安. 红外技术. 2013(06)
[8]基于变积分时间的红外焦平面非均匀性校正算法研究[J]. 陈世伟,杨小冈,张胜修,王一. 光子学报. 2013(04)
[9]中值直方图均衡的单帧红外图像非均匀校正算法[J]. 贺明,王亚弟,王新赛,张成斌,路建方,朱玉娜. 红外与激光工程. 2012(09)
[10]双色碲镉汞红外焦平面探测器发展现状[J]. 王成刚,孙浩,李敬国,朱西安. 激光与红外. 2009(04)
博士论文
[1]基于场景的红外非均匀性校正算法研究[D]. 樊凡.华中科技大学 2015
硕士论文
[1]基于国产红外焦平面阵列的非均匀性校正技术研究[D]. 潘科辰.南京理工大学 2016
[2]基于场景的自适应红外焦平面阵列非均匀性校正算法研究[D]. 张爽.西安电子科技大学 2014
[3]基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正[D]. 秦屹.南京理工大学 2014
[4]红外图像实时非均匀性校正技术研究[D]. 雷晓杰.南京理工大学 2013
[5]红外图像预处理算法研究及硬件实现[D]. 于雷.南京理工大学 2010
[6]基于DSP的IRFPA非均匀性自适应校正研究[D]. 陈未峰.西华大学 2010
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