红外图像质量提升技术研究

发布时间：2021-06-26 20:01

　　凭借被动成像的特性以及能全天时工作的优势,红外成像系统无论是在军事应用中还是民事应用中都逐渐得到越来越广泛的应用。然而由于红外焦平面阵列的制造水平和器件材料等方面的不足,红外焦平面成像具有固定的非均匀性,严重干扰了系统的成像质量。同时由于红外成像的机理,采集到的红外图像存在对比度差,细节不足等缺陷,会对后续的目标检测识别等处理造成很大的影响。因此,目前红外成像图像质量提升技术非常的重要和必要,具有重要的工程应用价值。本文针对红外图像质量提升技术的研究,主要从红外非均匀性校正和红外图像增强两个方面进行了深入的研究并提出了相应的改进算法。基于神经网络的非均匀性校正算法由于可以根据场景变化对增益参数和偏置参数同时进行非均匀性校正,具有较好的自适应性,但该算法存在拖影和图像模糊等问题。所以本文研究了一种基于三边滤波和神经网络的非均匀性校正算法。该算法在分析了传统神经网络算法存在的问题后,从期望图计算和学习速率的更新两个方面进行了改进,首先采用快速三边滤波来替代传统算法中的邻域滤波来获取更为准确的期望图像,然后结合邻域方差和帧间运动量根据不同场景对学习速率进行自适应更新,从而有效地改善拖影和模糊... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

红外成像技术在各领域的应用示例图

目标的辐射首先经过大气后进入光出电路将各像元的响应值转换为对系列信号处理并输出显示。特点体的红外辐射强度分布，主要受物外，自然界中大部分物体的温度差，物体的红外辐射要经过大气衰减因此红外图像质量会受到许多因素，焦平面阵列的各个探测单元实际生非均匀性。非均匀性在红外图像图像作为当前典型的红外非均匀图 2.4 所示。

第二章 红外成像原理及红外图像质量问题分析于红外探测阵列的材料缺陷与制作工艺的影响，导致一些探测单元的红离正常值，即所谓的盲元。根据盲元的国标定义，盲元分为死像元和过热指红外辐射明显低于平均辐射的像元；而过热像元指红外辐射明显高于元。图 2.5 为过热盲元的示意图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]非制冷红外成像系统在陆军装备中的应用现状及趋势[J]. 李煜,陆强,白丕绩.  红外技术. 2017(07)
[2]基于分层差分表达理论的图像视觉增强[J]. 耿爱辉,万春明,李毅,张云峰,曹立华,冯强.  电子与信息学报. 2017(04)
[3]扫描型红外焦平面探测器图像实时传输系统[J]. 代具亭,汤心溢,王世勇,刘鹏.  激光与红外. 2016(04)
[4]尺度变化的Retinex红外图像增强[J]. 李毅,张云峰,年轮,崔爽,陈娟.  液晶与显示. 2016(01)
[5]激光红外大气传输透过率模型研究[J]. 陈芳芳,耿蕊,吕勇.  红外技术. 2015(06)
[6]时空域非线性滤波红外序列图像非均匀性校正[J]. 李佳,秦翰林,延翔,周慧鑫,曾庆杰,韩姣姣,马静囡,吕恩龙,刘上乾.  光子学报. 2015(04)
[7]第三代红外焦平面探测器读出电路[J]. 白丕绩,姚立斌.  红外技术. 2015(02)
[8]根据环境温度进行红外成像系统漂移补偿[J]. 余毅,王旻,常松涛,姜会林.  光学学报. 2014(10)
[9]前景重配准的改进帧间误差最小化非均匀性校正算法[J]. 季尔优,顾国华,柏连发,陈钱,钱惟贤.  红外与激光工程. 2014(05)
[10]基于多帧配准的红外焦平面阵列非均匀性自适应校正(英文)[J]. 任建乐,陈钱,钱惟贤,顾国华,于雪莲,刘宁.  红外与毫米波学报. 2014(02)

博士论文
[1]红外图像质量提升关键技术研究[D]. 荣生辉.西安电子科技大学 2018
[2]非制冷型红外成像系统关键技术研究[D]. 唐艳秋.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]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]红外图像细节增强方法研究[D]. 郭中原.重庆邮电大学 2017



本文编号：3251991