非均匀性校正

摘要： 时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)图像传感器具有高速、高灵敏度等特点,广泛应用于高通量、大视场的荧光显微成像系统中。显微物镜视场内响应均匀是精确获取荧光能量分布的基础,为提高系统成像质量和测量准确度,研究了适用于TDI荧光显微成像系统的平场校正或响应非均匀性校正方法。根据TDI荧光成像系统的工作原理推导激光诱导荧光成像模型,分析图像均匀性退化机理。提出一种基于微阵列生物芯片的两步式校正方法,将系统响应非均匀性分为高频和低频部分分别校正,高频部分采用传统的两点校正方法,低频部分采用微阵列生物芯片校正。基于高通量TDI荧光显微成像系统开展实验,执行并验证本文的校正方法。实验结果表明:本文方法将TDI荧光成像系统的响应非均匀性由25.21%降低至2.87%,显著提高了系统性能。本文提出的校正方法能够满足TDI荧光显微成像系统的平场校正需求,具有一定的应用价值。

摘要： 为了获得理想的红外图像采集效果,加快红外图像采集速度,提出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的红外图像采集系统。首先采集红外成像信号,并采用信号处理器将红外成像信号转换成为数字信号,然后对红外图像进行非均匀性校正操作,并通过双边滤波去掉红外图像中的噪声,最后将处理后的红外图像进行存储,通过相应的发送至到计算机,并进行了红外图像采集系统的性能测试。结果表明,所提出的系统采集红外图像质量高,缩短了红外图像采集时间,加快了红外图像传输速度,具有一定的实际应用价值。

摘要： 红外探测器的非均匀性问题直接影响红外成像质量和测量精度。地基红外辐射测量系统对远距离飞行目标进行成像时往往不能占满全靶面区域。为提高图像质量,提出了一种基于定标的非均匀性分区域校正算法。以靶面大小为640×512的制冷型中波红外探测器为实验对象,基于黑体定标的两点校正法,采用全靶面校正算法及本文算法进行了验证。结果表明,当成像区域小于全靶面的1/3时,分区域非均匀性校正后非均匀性误差低于0.002%。与全靶面非均匀性校正算法相比,此校正算法使非均匀度进一步降低了30%至75%不等,非均匀性误差的下降率大于30%。采用本文算法后,各区域的非均匀度进一步下降,校正目视效果进一步提高。因此该校正方法具有一定的工程应用价值。

摘要： 红外相机经过两点校正后会发生漂移,导致图像产生非均匀性噪声。传统的基于场景的非均匀性校正算法适应性较强,但会产生鬼影问题。基于深度学习的非均匀性校正方法,面对红外图像特殊的非均匀性噪声,随着网络深度增加,很容易出现图像模糊,对比度变小,细节丢失问题。针对此问题,提出一种基于生成对抗网络的非均匀性校正算法,网络分为生成网络和判别网络两部分,生成网络部分使用多尺度残差连接,将各解码层分别与不同深度的特征图进行残差连接,不断生成图片,判别网络判别生成网络生成的图片和真实图片,二者不断博弈和迭代训练。生成网络通过多尺度残差连接,很好地保留了网络各层的信息。通过评价红外图像非均匀性校正效果后表明,该网络去除红外图像的非均匀性噪声效果良好,图片清晰,边缘锐利,很好的保留了原图片的各种细节,不会产生鬼影问题。

摘要： 针对红外成像系统在经过两点校正后,随时间漂移仍然会出现的非均匀性噪声,提出一种基于全卷积深度学习网络的红外图像非均匀性校正算法,使用子网络与主网络相结合的方式进行非均匀性校正。该算法设计了非均匀性等级估计子网络,将含有非均匀性噪声的红外图像输入子网络后,输出非均匀性等级估计图,并和待校正红外图像一并输入校正主网络。子网络生成的非均匀性等级估计图作为一个参数输入校正主网络,避免了网络只针对同一等级非均匀性产生过拟合。经过实验验证,该算法克服了传统的基于场景的算法所产生的边缘模糊问题,对条纹状非均匀性噪声校正效果较好,经过校正后的红外图像清晰度高、细节丰富、边缘清晰、图像质量良好。

摘要： 红外探测器具有广泛的应用,但是其非均匀性严重影响成像效果。基本非均匀性校正算法可以对图像起到良好的校正效果,但是在精细校正上仍然存在一定的缺陷。针对这一问题,研究了基本的非均匀性校正算法,并提出一种基于多个定标温度的二阶校正算法。采集红外探测器的原始图像进行校正,着重对比了文中算法与两点校正算法、多点校正算法。实验表明,采用文中提出算法校正后,红外图像的响应率不均匀性低于两点校正算法和多点校正算法,精细校正效果得到明显提高。

摘要： 红外辐射测量系统的成像性能以及测量精度受到焦平面阵列非均匀性的严重影响,原始红外图像的非均匀性需通过后期图像处理算法进行校正。为进一步提高制冷型红外探测器的非均匀性校正(NUC)效果,本文提出了一种基于定标的非均匀性改进算法。该算法以单点定标和两点定标非均匀性校正方法为基础,既保留两点定标非均匀性校正方法增益校正系数的一致性优势,又结合了单点定标偏置校正系数的稳定性,使得改进算法具有更好的校正效果。为了验证该改进算法的校正效果,本文以640 pixel×512 pixel大小的制冷型中波红外探测器为研究对象,采用入瞳直径为25 mm的红外成像系统对提出的算法进行实验验证。实验结果表明:在1 ms积分时间下,单点定标方法、两点定标方法及改进算法校正后的图像非均匀性分别为1.7833%、0.2190%和0.1481%;2 ms积分时间下的非均匀性分别为1.8257%、2.2474%和1.6546%。改进算法整体上进一步降低了图像的非均匀性,校正效果更好、精度更高。

摘要： 非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)读出电路由于工艺制造或受环境条件的影响在正常运行时会产生非均匀性。针对传统电路存在的非均匀性问题,设计了基于12μm像元的非均匀性校正电路,该新型非均匀校正电路采用共源共栅电流镜产生电流,并且通过调节比例电流支路输出不同比例的电流,加入放大器负反馈结构提高电流精度,对像元阵列产生的非均匀性进行补偿。在TSMC 0.18μm工艺条件下进行仿真测试,新型校正电路进行校正之后,校正电流为368 nA。积分电流为44.24 nA,积分电路(CTIA)输出电压为3.81 V,积分时间缩短为255.43 ns,在不同的温度条件下,非均匀性问题降为3%以下,输出电压更稳定,满足设计条件。

摘要： 红外成像系统中一直存在着非均匀性的问题,针对红外大动态范围成像等任务对改变成像系统积分时间的需要,提出了一种利用像素级辐射自校正技术的可变积分时间的非均匀性校正方法.通过辐射自校正为红外探测器中的每个像元建立辐射响应方程以估计出场景的辐射通量图,利用线性校正模型对辐射通量图进行校正,实现任意积分时间下的非均匀性校正.该方法的有效性通过高分辨率碲镉汞红外探测器进行了验证.

摘要： 针对红外图像非均匀性校正问题,文章提出了一种基于图像熵的红外图像非均匀性参数化校正优选方法.该方法首先计算输入红外图像奇像元子图和偶像元子图的熵,选择熵值大者作为基准图像;接着通过基于图像熵的非均匀性参数化校正优选处理得到校正后的基准图;最后基于线性逼近的非均匀性校正,得到输入图像校正之后的结果图像.采用真实数据与其他两种传统红外非均匀性校正方法进行试验对比分析,结果表明:该方法能够有效去除红外图像中的非均匀性条带噪声,有效保持输入图像原有信息,并获得较高品质的红外校正图像.

摘要： 电阻阵列器件被广泛应用于红外场景投射器以生成二维动态红外图像.由多种原因引起的非均匀性是基于电阻阵列器件的红外场景投射器主要的固定模式噪声源.在生成用于半实物仿真测试评估的红外图像之前必须执行预先非均匀性校正程序.调研了电阻阵列动态红外场景投射器非均匀性校正技术的发展和技术细节.研究着眼于理解空间辐射分布非均匀性产生的原因,以及动态红外场景投射系统非均匀性校正技术的基本原理.

摘要： 分析了环境变化对红外焦平面阵列信号输出的影响,提出了一种基于环境温度补偿的红外焦平面非均匀性校正算法。利用UL01048型探测器进行信号采集,根据两点插值校正算法对不同环境温度下的标定图像进行校正.实验表明,算法能较好的补偿由于环境温度变化而带来的校正效果变差,有效提高了非均匀性校正的精度,具有较强的使用价值。

摘要： 针对基于2×2可控微扫描平台获得的红外序列低分辨力图像，研究提出了一种亚像元成像和非均匀性校正一体化处理算法，算法以边界行列为起始条件反演递推，完全基于代数运算，计算简便，处理工作量小，易于实现实时处理。采用直接近似边界处理方法，对近似边界引进误差进行规律分析，提出了一种误差优化方法，可以高度近似还原3/4像素的高分辨力图像。仿真实验表明，算法处理效果明显，可极大的提高凝视型热成像系统的性能指标。

摘要： 本文提出了一种基于焦平面归一化响应特性且易于实现的非均匀性校正算法,并基于像元分布的卡方直方图提出一种新的图像非均匀性评估方法——校正比例r·多种非均匀性校正的评价数据以及实验结果表明,本文算法的校正效果,优于两点校正法与原值拟合二阶校正法,并对于响应异常的像元具有较强的校正能力.此外本文算法的校正精度高,所需参数少,易于实时处理,具有较强的实用价值.

摘要： 本文在传统BP 神经网络非均匀性校正理论的基础上，结合红外扫描仪探测器特点，提出一种改进型输出期望值估计方法。并通过实验验证，此改进型算法能有效抑制焦平面固定模式噪声，具有优异的性能。

摘要： 本文对阵列光电探测器进行了辐射测量误差分析，给出了辐射测量误差及非均匀性模型，并利用测量数据进行了验证。给出了基于线性回归的非均匀性校正方法，应用表明，该方法可显著降低阵列探测器的测量非均匀性。

摘要： 非均匀性校正可有效提高红外图像质量,而传统的时域高通算法有着运动目标拖影和静止物体模糊的缺陷.为克服以上问题,提出一种基于非下采样剪切波变换的时域高通红外图像非均匀性校正算法.首先,原始的红外图像通过剪切波变换被分解为一个低频子带和多个高频子带.剪切波作为一种多尺度分析方法,其分解后的高频子带包含图像中的细节特征,特别是对条纹样的固定模式噪声可以有效地分解和表示.然后,对剪切波分解后的高频子带系数进行时域高通滤波,进而可以有效地对红外图像非均匀性进行估计,并将其在子带系数中剔除.最后,通过对剔除非均匀性的子带系数进行剪切波反变换即可获得非均匀校正后的红外图像.通过对多组真实的红外图像序列进行试验,结果表明,本文算法有效校正图像中的固定模式噪声,并且可以保持静止物体清晰,同时抑制运动目标产生鬼影.

摘要： 条带噪声是影响卫星遥感图像质量的一个重要因子,条带噪声的出现严重影响了遥感数据的解译和信息提取.分析条带噪声形成的主要原因,比较几种常用的条带噪声去除方法及其局限性,提出了改进的矩匹配方法与单向变分模型优化算法相结合的去条带噪声方法.首先,利用改进的矩匹配法对遥感图像进行非均匀性校正,采用线性模型对原图进行校正,去除非均匀性的影响.然后,利用单向变分模型的优化算法对非均匀性校正后的遥感图像进行条带噪声的去除.实验结果显示,该方法能有效的减少图像信息的丢失,并能在保持原始图像特征的前提下很好的去除条带噪声.

摘要： 热成像系统需要进行动态非均匀性校正和辐射定标修正。本文提出了一种基于U形边框黑体光阑的辐射定标与非均匀校正一体化的处理方法，研究了基于多项式拟合的三点式辐射定标校正算法，在常温黑体的工作温度范围22°～66°内(且选用的半导体控温器性能也较佳)，采集了U形边框黑体光阑在25°、45°和65°三个温度点的响应用以确定三点式辐射定标的参数，对实验系统原有的辐射定标曲线(定标间隔时间超过半年)进行修正;作为比较还以25°和65°两个温度点的响应确定两点式辐射定标的参数。进一步采集了物面上标准黑体在不同温度点IRFPA热像仪的响应，得到参考辐射定标曲线。结果表明:经过两种辐射定标校正方法处理后的定标曲线不仅与参考曲线很贴近，而且两条修正后的曲线基本处于重合状态;在选定的工作温度范围内，原有定标的最大绝对误差为4.78K，两点式修正后的最大绝对误差为0.1288K，三点式修正后的最大绝对误差为0.1266K。即两点式以及三点式动态辐射定标修正的效果明显，能有效抑制IRFPA的工作点漂移，相对于两点式辐射定标方法，三点式定标显示出一定的优势，但温度精确度没有明显的提高，对于一般的红外成像辐射探测系统，两点辐射定标修正足以达到应用需求。

摘要： 本文基于计算机平台实现了短波红外视频实时跟踪及存储系统。该系统以计算机为硬件平台，通过图像采集卡实时采集短波红外相机输出数字视频信号，并识别目标和输出脱靶量;实时在本机硬盘上存储包括图像信息、脱靶量、时间信息和位置信息等数据。本文详细论述了该系统的整体结构，详细分析了这种方法的原理，给出了具体实现方法和应用实例。

摘要： 本申请披露了一种校正电路，包括：输入deMUX、输出MUX、电阻阵列，所述电阻阵列包括串联的多个电阻单元、多个输入节点及与多个输出节点，所述多个电阻单元中的每个电阻单元的阻值相同；所述输入deMUX用于选通所述多个输入节点，所述输入节点的个数为所述输入deMUX的通道数；所述输出MUX用于选通所述多个输出节点，所述输出节点的个数为所述输出MUX的通道数。

摘要： 本申请适用于多光谱技术领域，提供了校正矩阵的计算方法、非均匀性误差校正方法及相关装置，计算方法包括：获取白板的标定多光谱图像，并获取标定多光谱图像中每个通道的第一数据；获取多光谱图像传感器的参考位置；根据参考位置确定标定多光谱图像中的参考区域，并获取参考区域中每个通道对应的第二数据；根据第一数据和所述第二数据，计算每个通道对应的校正矩阵。上述方案，通过标定多光谱图像中每个通道的数据及参考区域中每个通道对应的数据，计算每个通道的目标校正矩阵，从而可根据目标校正矩阵对多光谱相机的非均匀性误差进行校正，多光谱相机获得的多光谱图像更加真实。

摘要： 本发明公开了一种红外光电系统的非均匀性校正系数获取方法及校正方法。所述方法包括如下步骤：S1、在所述红外光电系统的温度稳定在第一温度时，对黑体辐射源和所述红外光电系统的自带辐射源分别采集图像，进行两点校正，计算各像元的两点校正系数；S2、将所述自带辐射源放置在所述红外光电系统的光学系统光路中间采集图像，进行单点校正，计算各像元的单点校正系数；S3、根据校正系数进行校正，输出校正后的响应值。采用上述方法获得校正系数进行非均匀性校正能够解决两点校正与单点校正的辐射源位于系统光路不同位置时，单点校正引入非均匀性的问题，增大了校正动态范围，改善了红外光电系统焦平面的非均匀性。

摘要： 本发明公开了一种焦平面阵列非均匀性校正方法及校正电路，本发明通过在焦平面阵列读出电路中集成一非均匀性校正模块，非均匀性校正模块逐行逐列读出焦平面阵列中每个阵列像元的数字化输出信号，并将所述数字化输出信号与预先设定的像元输出目标值相比较，根据比较结果，调节第j列像元阵列偏置电路中的非均匀性调节电压的电压值，直至焦平面阵列探测器不再处于非均匀性校正调节模式，非均匀性校正模块停止工作，完成非均匀性校正。本发明非均匀性校正方法所采用的非均匀性校正模块结构简单，功耗及面积消耗低；使得焦平面阵列探测器本身能够实现非均匀性校正，不再需要外界输入非均匀性校正参数或对输出图像再次进行非均匀性处理。

摘要： 本发明公开了一种红外焦平面阵列非均匀性校正方法及校正电路，所述的校正方法包括调节并记录使红外焦平面阵列所有像元的输出电压的平均值与设定的参考电压最接近时，红外焦平面阵列的偏置电压；在所述的偏置电压下，通过判断红外焦平面阵列中每一个像元的输出电压与所述偏置电压的关系，以调节每一个像元的输出电压。本发明通过阵列偏压和像元偏压的两级校正，准确标定出失去探测能力的盲元，有效去除奇异点的影响，是产品出厂的重要评价指标，以此来保证红外焦平面探测器工作期间的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法，所述装置设有光学系统单元、液晶光阀、近红外焦平面探测器、电压控制器、驱动电路、A/D转换电路和处理器，处理器与驱动电路、A/D转换电路和电压控制器均相连，近红外焦平面探测器与驱动电路和A/D转换电路均连接，液晶光阀设置在近红外焦平面探测器的近红外焦平面的靶面上，光学系统单元设置在液晶光阀正对场景目标的前方，液晶光阀与电压控制器连接。这种装置成本低、容易实现，这种方法能克服近红外焦平面阵列探测器像元的响应漂移并对其进行高速、实时校正。

摘要： 本发明公开了一种焦平面阵列非均匀性校正方法及校正电路，本发明通过在焦平面阵列读出电路中集成一非均匀性校正模块，非均匀性校正模块逐行逐列读出焦平面阵列中每个阵列像元的数字化输出信号，并将所述数字化输出信号与预先设定的像元输出目标值相比较，根据比较结果，调节第j列像元阵列偏置电路中的非均匀性调节电压的电压值，直至焦平面阵列探测器不再处于非均匀性校正调节模式，非均匀性校正模块停止工作，完成非均匀性校正。本发明非均匀性校正方法所采用的非均匀性校正模块结构简单，功耗及面积消耗低；使得焦平面阵列探测器本身能够实现非均匀性校正，不再需要外界输入非均匀性校正参数或对输出图像再次进行非均匀性处理。

摘要： 本发明公开了一种红外光电系统的非均匀性校正系数获取方法及校正方法。所述方法包括如下步骤：S1、在所述红外光电系统的温度稳定在第一温度时，对黑体辐射源和所述红外光电系统的自带辐射源分别采集图像，进行两点校正，计算各像元的两点校正系数；S2、将所述自带辐射源放置在所述红外光电系统的光学系统光路中间采集图像，进行单点校正，计算各像元的单点校正系数；S3、根据校正系数进行校正，输出校正后的响应值。采用上述方法获得校正系数进行非均匀性校正能够解决两点校正与单点校正的辐射源位于系统光路不同位置时，单点校正引入非均匀性的问题，增大了校正动态范围，改善了红外光电系统焦平面的非均匀性。

摘要： 本发明公开了一种红外焦平面阵列非均匀性校正方法及校正电路，所述的校正方法包括调节并记录使红外焦平面阵列所有像元的输出电压的平均值与设定的参考电压最接近时，红外焦平面阵列的偏置电压；在所述的偏置电压下，通过判断红外焦平面阵列中每一个像元的输出电压与所述偏置电压的关系，以调节每一个像元的输出电压。本发明通过阵列偏压和像元偏压的两级校正，准确标定出失去探测能力的盲元，有效去除奇异点的影响，是产品出厂的重要评价指标，以此来保证红外焦平面探测器工作期间的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种用于石墨烯近红外探测器的非均匀性校正电路，包括DAC偏置模块和像元校正模块，所述DAC偏置模块用于给像元校正模块提供偏置电压，所述像元校正模块根据提供的偏置电压，对输出积分信号电压进行校正；本发明还公开了一种用于石墨烯近红外探测器的非均匀性校正方法，根据石墨烯近红外探测器输出图像情况，确定图像中所需要校正的像元和像元的校正码值；DAC偏置电路根据对应的校正码产生校正偏置电压，对积分单元的输入信号电流进行修正，进而对输出积分信号电压进行校正。本发明通过施加不同的偏置电压对特定像元采取偏置补偿的方式，实现了对石墨烯探测器阵列中特定像元的非均匀性校正，易于片内集成，成本低。