熱紅外成像技術(shù)因其能夠非接觸地、較為精確地捕捉肉眼不可見的溫度差別,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),軍事演練,日常生活中的方方面面。但是紅外光具有反射性強、穿透力差、受環(huán)境影響強等特點,這也使得熱紅外倒影對圖像質(zhì)量的影響最為強烈。本文的研究目的是針對熱紅外圖像中的反射倒影,進行有效的檢測和定位。在分析了自然光條件下的相關(guān)檢測算法的基礎(chǔ)上,重點研究了基于深度學(xué)習(xí)的熱紅外圖像倒影檢測算法,并提出了有效的熱紅外行人倒影檢測算法。在所提出的熱紅外圖像倒影檢測算法的基礎(chǔ)之上,結(jié)合自然光,將算法由單一行人倒影檢測,推廣到通用物體的熱紅外倒影檢測。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:（1）提出了基于并行目標檢測的熱紅外行人倒影檢測算法。針對紅外圖像可用信息少這一問題,本文結(jié)合深度學(xué)習(xí)的方法,充分利用深度學(xué)習(xí)方法對信息的挖掘能力,設(shè)計了一種基于并行目標檢測的熱紅外圖像行人倒影檢測方法。因為倒影是由行人產(chǎn)生的,因此算法采取了先找行人,再找倒影的思路。即對一張熱紅外圖片同時進行兩次目標檢測,第一次以行人為目標,第二次以行人和倒影的聯(lián)合體為目標。然后利用兩次輸出的檢測框之間的位置關(guān)系,將行人檢測框與聯(lián)合體檢測框一一對應(yīng)。最后... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

包含反熱成像技術(shù)通常檢測輻射在長波紅外線的

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章熱成像的成像機理和倒影形成分析7第二章熱成像的成像機理和倒影形成分析熱紅外成像技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于在工業(yè)生產(chǎn)和大眾生活中，而隨著社會的發(fā)展，平整光滑的建筑材料使用的范圍也越來越大，本章闡述了熱紅外圖像的成像機理，并由這些理論方面的知識展開，介紹了熱紅外倒影的形成原因，對熱紅外倒影建模分析，為后續(xù)的算法打下基矗并且在詳細分析倒影的基礎(chǔ)上，從主觀評價和客觀評價的角度，結(jié)合現(xiàn)有方法，給出了倒影檢測的質(zhì)量評價標準。熱紅外圖像的成像機理長波熱紅外成像儀[32]主要工作的電磁波段為8~14，這一部分的波段只占整個紅外波段的一小部分，因其大氣透射率高，自然條件下易于捕捉的特性，通常被稱為大氣窗口，如圖2.1所示。圖2.1長波熱紅外成像儀所工作的波段該儀器主要由成像鏡頭，紅外感光焦平面陣列（InfraredFocalPlaneArray，簡稱IFPA），可編程門陣列（FieldProgrammableGateArray，簡稱FPGA）和計算機處理程序組成。如圖2.2所示的是一種典型的長波紅外熱成像儀的成像工作原理示意圖。

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章熱成像的成像機理和倒影形成分析8圖2.2長波熱紅外成像儀的基本組成部分根據(jù)PBRL，任何溫度高于絕對零度（攝氏-273℃）的物體都會向外輻射紅外光波，熱紅外成像儀的鏡頭的主要作用是接受物體向外輻射的紅外光波，這些光線經(jīng)過鏡頭的光學(xué)匯聚，將接受的紅外輻射投影在紅外探測器焦平面陣列IFPA（InfraredFocalPlaneArrays）上，紅外感光焦平面陣列包含一個二維的熱探測像素陣列，這個陣列決定了紅外圖像的像素，也是熱紅外成像儀中的核心部件，紅外輻射光照射在特定的探測像素元件上，被光敏區(qū)域吸收，使得這一區(qū)域的溫度升高，經(jīng)由探測器的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，生成電信號，最終生成二維溫度數(shù)據(jù)表格。焦平面陣列（如圖2.3所示）由探測元陣列和讀出電路組成，通過讀出電路上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件ADC（AnalogtoDigitalconverter）生成數(shù)字信號，然后對信號進行處理，最后得到溫度二維數(shù)據(jù)表格。由于二維數(shù)據(jù)的龐大，且熱成像技術(shù)的日新月異，往往經(jīng)過初步處理的信號數(shù)據(jù)以壓縮文件的形式存儲在熱像儀的存儲卡內(nèi)，由配套的計算機軟件對數(shù)據(jù)進行進一步的處理，以圖像的形式可視化出來。初步的處理步驟主要是在FPGA元件上完成，一共包含4個步驟，分別是：1盲原校正，2非均勻性校正NUC（NonUniformityCorrection）、3擋板校正（shuttercorrection），4自適應(yīng)增益（Adaptivegain）。通過這些步驟能夠有效地將圖像從光信號轉(zhuǎn)換為可識別的電信號。


本文編號：3409425