红外成像非均匀性校正技术研究

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非制冷红外焦平面成像系统是红外成像技术发展的趋势,自主研发便携和高清晰的红外焦平面阵列成像系统将具有重要的意义。然而,由于制造工艺水平的限制,非制冷红外焦平面阵列的非均匀性问题是制约红外成像技术应用的根本原因,考虑到经济效益和应用价值,目前非制冷红外焦平面阵列的非均匀性改善主要是通过非均匀性校正算法来实现。本课题研究来源于实验室自行研制的UL01011非制冷红外热成像系统,主要研究非制冷红外焦平面成像的非均匀性校正技术。本课题研究的目的是对红外探测器的非均匀性做后期的校正恢复,提高红外热成像质量,改善红外图像的可视性,为UL01011非制冷红外热成像系统提供校正恢复算法库支持,并在该系统的DSP图像校正子系统运行。本文的主要研究工作是实现原始红外图像的校正恢复,包括非均匀性问题分析、原始红外图像处理方案、校正算法研究、图像校正子系统实现四个部分,重点研究非均匀性校正算法及其在DSP图像校正子系统的实现。传统的温度定标校正方案需要参考黑体热辐射源,实际应用中效果最好,但是操作起来比较麻烦,尤其是对于环境温度变化较快的特殊场合,需要进行频繁的温度定标,完全不适用。为解决这个问题,本文在研究各种非均匀性校正算法的基础上,提出两种新的非均匀性校正算法:参数提取和参数挖掘校正算法。这两种校正算法完全不需要依赖黑体热辐射源,实验表明这两种新的校正算法性能优越,尤其是参数提取校正算法,完全可以作为工程应用。
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