紅外探測器自適應校正算法研究
發(fā)布時間：2021-08-17 21:43
由于材料及制造工藝的問題,紅外探測器會出現(xiàn)不同探測元對相同輻射響應不一致的現(xiàn)象。為了正常使用紅外探測器,我們必須要對這種非均勻性響應進行校正。并且探測元的參數(shù)會隨時間緩慢漂移,使用單次標定的方法不能徹底解決非均勻性的問題�；趫鼍暗姆蔷鶆蛐宰赃m應校正方法無法完全避免“鬼影”現(xiàn)象的產(chǎn)生,且存在算法實時性不高、魯棒性較差等問題。本文主要針對基于場景的校正方法中存在“鬼影”等校正效果較差的問題,研究單幀紅外探測器非均勻性校正方法。主要研究內(nèi)容如下:（1）對紅外探測器非均勻性響應分布特征進行統(tǒng)計與分析,根據(jù)紅外探測器非均勻性響應空間分布特點,提出了一種基于圖像塊先驗單幀紅外圖像自適應校正的方法。首先,分別對探測器非均勻性響應整體分布特征和隨機選取的感興趣區(qū)域內(nèi)分布特征進行概率密度統(tǒng)計以及概率密度函數(shù)的求解。分析結(jié)果顯示混合高斯模型能夠很好的描述探測器非均勻性響應的分布特征,然后基于這一分析結(jié)果將混合高斯模型作為統(tǒng)計先驗的正則項化函數(shù)引入紅外探測器響應模型,通過最大似然估計法求出混合高斯模型的參數(shù),最后通過優(yōu)化求解完成對場景的真實熱輻射的估計,獲得紅外探測器非均勻性響應校正的結(jié)果。通過對模擬紅外...
【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
第一代熱成像系統(tǒng)工作原理示意圖
圖 1-2 IRFPA 為核心的成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第三代探測器在第二代探測器的基礎上進一步將后續(xù)的數(shù)字處理電路，降低了外圍配套電路的復雜度，形成一個凝視型大面陣 IRFPA。這種全不需要光機掃描裝置，極大減少了掃描過程中產(chǎn)生的非均勻性。同成度高，外部電路所帶來的非均性影響明顯減少。第三代紅外成像系積更小、結(jié)構(gòu)更簡單、分辨率更高、成像效率高、響應靈敏度高等特美國 Electrophysics 公司研制成功了分辨率為 640×512、1280×960、68的探測器；法國SOFRADIR公司研制的IRFPA最大分辨率可達1280×國內(nèi)還沒有熱像儀突破 1000×1000 的消息出現(xiàn)，市面上出現(xiàn)的最大國是煙臺艾睿光電科技有限公司研制的，分辨率為 1024×768。成像效率，美國 Electrophysics 公司研制 Titannium520M 最高幀頻可達 170Hz，RADIR 公司研制 MARS MW 最高可達 320Hz，國產(chǎn)產(chǎn)品在高幀頻方面強勁，一般能到幾十赫茲，如高德紅外GUIDIR IR519和浙江大立科技S最高達到 50Hz。在靈敏度方面，法國 Sofradir 公司將靈敏度降至 8m
這種方法要求探測器和目標之間要存在一定強度的相對運動�；诮y(tǒng)計模型的非均勻性校正方法的計算過程如圖1-5 所示�；诮y(tǒng)計模型的非均勻性校正算法需要大量的場景數(shù)據(jù)才能估計得到
【參考文獻】：
期刊論文
[1]紅外焦平面陣列變積分時間下的非均勻性校正[J]. 張守榮,王華,張旭. 激光與紅外. 2016(05)
[2]基于時域矩匹配的紅外圖像自適應非均勻性校正[J]. 冷寒冰,易波,謝慶勝,唐利孬,宮振東. 光學學報. 2015(04)
[3]非制冷紅外焦平面探測器及其技術發(fā)展動態(tài)[J]. 馮濤,金偉其,司俊杰. 紅外技術. 2015(03)
[4]紅外成像技術中的9個問題[J]. 蔡毅,王嶺雪. 紅外技術. 2013(11)
[5]雙邊濾波直方圖均衡的非均勻性校正算法[J]. 賀明,王亞弟,賀菁,陳向軍,路建方,寇廣,沈鵬. 紅外與激光工程. 2013(10)
[6]紅外圖像處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳錢. 紅外技術. 2013(06)
[7]基于局部直方圖規(guī)定化的紅外圖像非均勻性校正[J]. 譚東杰,張安. 紅外技術. 2013(06)
[8]基于變積分時間的紅外焦平面非均勻性校正算法研究[J]. 陳世偉,楊小岡,張勝修,王一. 光子學報. 2013(04)
[9]中值直方圖均衡的單幀紅外圖像非均勻校正算法[J]. 賀明,王亞弟,王新賽,張成斌,路建方,朱玉娜. 紅外與激光工程. 2012(09)
[10]雙色碲鎘汞紅外焦平面探測器發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 王成剛,孫浩,李敬國,朱西安. 激光與紅外. 2009(04)
博士論文
[1]基于場景的紅外非均勻性校正算法研究[D]. 樊凡.華中科技大學 2015
碩士論文
[1]基于國產(chǎn)紅外焦平面陣列的非均勻性校正技術研究[D]. 潘科辰.南京理工大學 2016
[2]基于場景的自適應紅外焦平面陣列非均勻性校正算法研究[D]. 張爽.西安電子科技大學 2014
[3]基于場景的紅外焦平面陣列非均勻性校正[D]. 秦屹.南京理工大學 2014
[4]紅外圖像實時非均勻性校正技術研究[D]. 雷曉杰.南京理工大學 2013
[5]紅外圖像預處理算法研究及硬件實現(xiàn)[D]. 于雷.南京理工大學 2010
[6]基于DSP的IRFPA非均勻性自適應校正研究[D]. 陳未峰.西華大學 2010
本文編號：3348557
【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
第一代熱成像系統(tǒng)工作原理示意圖
圖 1-2 IRFPA 為核心的成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第三代探測器在第二代探測器的基礎上進一步將后續(xù)的數(shù)字處理電路，降低了外圍配套電路的復雜度，形成一個凝視型大面陣 IRFPA。這種全不需要光機掃描裝置，極大減少了掃描過程中產(chǎn)生的非均勻性。同成度高，外部電路所帶來的非均性影響明顯減少。第三代紅外成像系積更小、結(jié)構(gòu)更簡單、分辨率更高、成像效率高、響應靈敏度高等特美國 Electrophysics 公司研制成功了分辨率為 640×512、1280×960、68的探測器；法國SOFRADIR公司研制的IRFPA最大分辨率可達1280×國內(nèi)還沒有熱像儀突破 1000×1000 的消息出現(xiàn)，市面上出現(xiàn)的最大國是煙臺艾睿光電科技有限公司研制的，分辨率為 1024×768。成像效率，美國 Electrophysics 公司研制 Titannium520M 最高幀頻可達 170Hz，RADIR 公司研制 MARS MW 最高可達 320Hz，國產(chǎn)產(chǎn)品在高幀頻方面強勁，一般能到幾十赫茲，如高德紅外GUIDIR IR519和浙江大立科技S最高達到 50Hz。在靈敏度方面，法國 Sofradir 公司將靈敏度降至 8m
這種方法要求探測器和目標之間要存在一定強度的相對運動�；诮y(tǒng)計模型的非均勻性校正方法的計算過程如圖1-5 所示�；诮y(tǒng)計模型的非均勻性校正算法需要大量的場景數(shù)據(jù)才能估計得到
【參考文獻】：
期刊論文
[1]紅外焦平面陣列變積分時間下的非均勻性校正[J]. 張守榮,王華,張旭. 激光與紅外. 2016(05)
[2]基于時域矩匹配的紅外圖像自適應非均勻性校正[J]. 冷寒冰,易波,謝慶勝,唐利孬,宮振東. 光學學報. 2015(04)
[3]非制冷紅外焦平面探測器及其技術發(fā)展動態(tài)[J]. 馮濤,金偉其,司俊杰. 紅外技術. 2015(03)
[4]紅外成像技術中的9個問題[J]. 蔡毅,王嶺雪. 紅外技術. 2013(11)
[5]雙邊濾波直方圖均衡的非均勻性校正算法[J]. 賀明,王亞弟,賀菁,陳向軍,路建方,寇廣,沈鵬. 紅外與激光工程. 2013(10)
[6]紅外圖像處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳錢. 紅外技術. 2013(06)
[7]基于局部直方圖規(guī)定化的紅外圖像非均勻性校正[J]. 譚東杰,張安. 紅外技術. 2013(06)
[8]基于變積分時間的紅外焦平面非均勻性校正算法研究[J]. 陳世偉,楊小岡,張勝修,王一. 光子學報. 2013(04)
[9]中值直方圖均衡的單幀紅外圖像非均勻校正算法[J]. 賀明,王亞弟,王新賽,張成斌,路建方,朱玉娜. 紅外與激光工程. 2012(09)
[10]雙色碲鎘汞紅外焦平面探測器發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 王成剛,孫浩,李敬國,朱西安. 激光與紅外. 2009(04)
博士論文
[1]基于場景的紅外非均勻性校正算法研究[D]. 樊凡.華中科技大學 2015
碩士論文
[1]基于國產(chǎn)紅外焦平面陣列的非均勻性校正技術研究[D]. 潘科辰.南京理工大學 2016
[2]基于場景的自適應紅外焦平面陣列非均勻性校正算法研究[D]. 張爽.西安電子科技大學 2014
[3]基于場景的紅外焦平面陣列非均勻性校正[D]. 秦屹.南京理工大學 2014
[4]紅外圖像實時非均勻性校正技術研究[D]. 雷曉杰.南京理工大學 2013
[5]紅外圖像預處理算法研究及硬件實現(xiàn)[D]. 于雷.南京理工大學 2010
[6]基于DSP的IRFPA非均勻性自適應校正研究[D]. 陳未峰.西華大學 2010
本文編號：3348557
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