非均匀校正

摘要： 针对应用于舰艇火灾安全超早期探测的红外热成像系统随着温度和时间的变化,探测器像元响应非均匀性会越来越严重的问题,对采集到的红外探测器像元数据进行非均匀校正和盲元检测及补偿,采用两点校正算法对探测器像元的增益因子和偏移因子进行实时更新,采用简化的动态盲元检测技术并采用邻域替代法,提取盲元周围的有效图像数据或前后帧的图像数据对盲元进行替代,可提高红外热图像的质量,为实现舰艇火灾红外超早期探测系统智能化异常预警、早期报警,以及快速灭火联动提供技术支持。

摘要： 非均匀性是影响数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一,DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求.给出了DMD红外场景产生器的非均匀性校正流程;提出了一种更适合于现有测试条件的变尺度稀疏网格非均匀性测量方法;采用线性化和分段校正进行离线数据处理;采用"在线查表法"进行实时非均匀性校正.仿真结果表明:经过变尺度稀疏网格测试法及非均匀性实时校正算法,可将非均匀性降低至0.5％左右,显著提高了DMD红外场景产生器的红外场景仿真质量.

摘要： 像元ADC可将红外探测器的电流信号直接转换成对应数字量,在像元阵列之间以数字的方式进行传输和最终输出.本文设计了一种可实现非均匀校正和盲元补偿算法的像元级ADC,避免了在算法级进行非均匀校正和盲元补偿的方式,降低了后续图像处理算法实现的难度,减少了图像处理算法消耗的资源.所提出的像元ADC基于64×64探测器阵列进行了红外焦平面读出芯片的设计,并采用40 nm CMOS工艺进行了流片,单个像元级ADC面积≤30μm×30μm,读出芯片面积约4.5 mm×4.5 mm.流片测试结果表示该像元ADC可实现非均匀校正与盲元补偿,非均匀校正范围可达到34％.

摘要： 彩色成像系统响应的非线性导致了高动态范围彩色图像与系统平场图像不能匹配,给高动态范围图像的非均匀校正带来了困难.通过不同F数和不同积分时间的多点平场辐射定标实验,标定系统RGB三通道的相对响应曲线;对高动态范围场景通过多积分时间成像,应用三通道的相对响应曲线对其进行线性化,融合生成高动态范围彩色图像;引入对应F数下的线性化平场图像对生成的高动态范围彩色图像进行两点法校正.应用夜晚路灯照明场景进行了实验验证,结果表明校正前后三通道高动态范围图像的粗糙度平均增大6.81％,统计F比平均减小9.87％.

摘要： 海洋一号B星水色水温扫描仪(HY-1B COCTS)在轨工作时受到冷空未知辐射的干扰导致其九年数据均受到不同程度的影响.以两极受影响较小的数据做样本,建立基于再定标系数的响应修复模型和基于概率分布的非均匀校正模型,对地球目标信号进行修复,根据修复结果进行了对比和优化,并对修复模型的精确性和稳定性进行了验证.最后结果表明,在冷空辐射基准受影响的情况下,响应修复模型结合概率分布校正模型能够明显的对数据进行有效修复.

摘要： 由于红外偏振焦平面的异构特性,在非均匀校正过程中需要考虑不同检偏通道的响应差异对整体校正效果的影响,其非均匀校正问题相较同构的普通红外焦平面更为复杂.针对红外偏振焦平面的非均匀校正问题,提出了一种基于场景偏振冗余估计的非均匀校正算法,通过对场景图像和由场景图像计算得到的偏振冗余估计图像进行统计,得到整个焦平面上所有像元响应在统计特性上的差异,然后分通道从两个方向对这些差异进行比较分析,得到更新后的增益校正系数,再通过辐射重定标抑制由于静止场景所造成的鬼影,得到当前状态下相机的增益校正系数.在这个过程中,通过偏振冗余估计评价之前的校正系数,自适应地实现增益校正系数的更新.最后使用真实场景数据进行测试,结果表明本文所提出的非均匀校正算法有效提高了所获取偏振图像的准确性.

摘要： 红外导引头探测器成像的非均匀性严重影响探测性能.针对红外导引头非均匀校正命题,提出了一种基于各向异性加权的红外导引头非均匀性校正算法.首先,简要阐述了红外成像系统的响应模型,分析非均匀校正和图像直方图之间的联系,进而,引入局部各向异性加权的直方图,形成一种高效的红外导引头非均匀校正算法.校正实验结果表明,与其他算法相比,所提出方法无论从实际视觉效果和客观质量评价,还是从处理速度,都具有明显优势.

摘要： 为了提高红外成像质量的同时更大程度地保持纹理信息,提出一种多尺度分析和加权最小二乘法的条纹噪声非均匀性校正算法.该算法利用加权最小二乘法对图像进行平滑,应用小波变换提取平滑图像的垂直分量,并将其垂直分量替换为原始图像的垂直分量,利用小波重构输出校正后的图像.算法能够精准地去除红外噪声,而不会带来更加麻烦的“鬼影”问题.用该算法对多组不同红外图像数据进行仿真实验,并与其他先进的红外条纹非均匀校正算法进行对比分析,结果表明所提算法校正结果有较好的视觉效果和图像质量评估参数.

摘要： Narcissus effect was an important factor that influence the imaging quality of the cooled infrared detector.Although it can be removed by non-uniform correction techniques,narcissus effect will reappear once the operating conditions have changed.Through analyzing the manifestation of narcissus effect,a correction algorithm based on adaptive spatial-temporal filtering was proposed.First,spatial domain estimation of Narcissus effect was captured by wavelet transform.Then,time domain estimation of Narcissus effect was gained by adaptive time domain low-pass filtering.Finally,the correction was applied by subtracting the estimated spatial-temporal noise from the original image.Experimental results on simulated and actual infrared image sequences have verified the effectiveness of the proposed algorithm.%冷像是影响制冷型红外探测器成像质量的重要因素.虽然可以通过非均匀校正技术进行去除,但当校正后的工作条件发生改变时,冷像的影响又会显现出来.根据冷像产生的机理以及频率特点,提出了一种基于时空估计的冷像校正算法.首先,通过使用小波分解与重构对原始图像进行冷像噪声空间域估计;然后,利用自适应时域低通滤波获得冷像噪声的时间域估计;最后,利用原始图像与获得的冷像估计噪声做差完成校正过程.使用仿真和实际的红外图像序列进行实验,结果表明所提算法能够有效地去除冷像噪声.

摘要： 在作战条件下实现焦平面探测器动态自适应的非均匀性校正是当前国内外研究的重要课题。论文介绍了作者近年来在基于恒定统计约束的SBNUC、基于神经网络的SBNUC和基于运动估计的SBNUC 算法方面的研究进展,研究了SBNUC 算法在实际焦平面探测器组件上的实现方法,研制了一种具有自适应非均匀校正功能的非制冷焦平面探测器组件.

摘要： 本文分析了一点定标、两点定标及小波变换的特点,针对一点定标、两点定标存在的问题,提出了一点定标与小波变换相结合的红外图像非均匀校正算法.利用红外非均匀响应既包括加性噪声又包括乘性噪声的特性,对需要校正的图像先进行一点定标校正去除加性噪声,再通过小波变换对乘性噪声进行处理.并通过实验仿真结果证明该方法的校正精度达到了两点定标校正法的校正精度,可以有效地进行非均匀性校正.

摘要： 首先引述了红外探测器两点法进行图像非均匀校正的原理,给出了基于DSP+FPGA的图像处理系统硬件模块整体实现框图,以及其非均匀校正模块的硬件结构.然后对其非均匀校正模块硬件实现中的芯片选择,工作流程以及实现作了详细的阐述.最后给出了非均匀校正试验的结果.

摘要： 目前线列探测器仍在一些重大工程项目中广泛应用,且多采用两点定标法实现非均匀性的校正.两点定标法需要不断定标以更新校正系数.为了研究能够实现实时校正的方法,主要针对线列探测器的非均匀性特点,对目前几种简单的自适应非均匀校正算法进行分析,并给出了VC6.0++中对MODIS数据的仿真结果.实验表明,恒定统计量算法中参数的选择很难确定,神经网络算法并不适于线列探测器的非均匀校正,重点分析了SPRITE热像仪所采用的归一法,并对其加以改进,使硬件实现更简单、快速.最后,给出了一种采用DSP和CPLD的硬件实现方案,可以完成线列探测器的实时非均匀校正。

摘要： 本文提出了一种基于数字滤波技术的非均匀校正新算法.分析了应采用的滤波器结构,滤波器阶数的确定方法以及期望响应的提取方式等关键问题.并在此基础上提出了信号处理的解决方案,该方案具备良好的实时性.

摘要： 本文提出了一种基于多尺度光流帧间运动估计的非均匀校正算法，它可以通过场景预测从当前时域低通滤波后图像中估计出下一帧图像，然后将所得的场景估计与开机记录的噪音背景图像用来进行非均匀校正。该方法的主要优点在于抗噪音能力强，计算简单，能够实时处理。详细阐述了算法的基本原理及其流程，并在自主研发的热像仪中对算法性能进行验证，取得了较好的效果。

摘要： 从实用和实时性的角度，给出了一种FPGA+双DSP的图像处理的硬件结构，分析FPGA与DSP的功能;归纳总结了图像非均匀校正、盲元替换、图像增强、中值滤波图像处理算法。同时所有算法均在Altera公司的高性能Stratix Ⅱ EP2S60上成功的实现。在保证实时性的同时，使得硬件体积大为缩减，具有很强的使用价值。

摘要： 为了降低探测器响应的漂移以及非线性对非均匀性校正的影响,提出了一种基于分段线性模型的卡尔曼滤波红外焦平面阵列非均匀性校正算法。该算法引入探测器响应曲线的分段线性模型,对基于卡尔曼滤波器的红外焦平面非均匀性校正算法进行了扩展和改进,不仅能减小探测器的偏置和增益随时间漂移对校正的影响,而且还能消除探测器响应非线性对非均匀性校正性能的影响。一组利用真实红外图像序列进行的实验验证了该算法可获得较好的校正性能。

摘要： 本文介绍了制冷和非制冷型红外焦平面探测器在制导武器中的应用情况，并针对国内目前制冷型焦平面探测器工程应用和军事需求，为了满足制导系统高分辨率、灵敏度、可靠性等要求，提出红外焦平面成像器件下一步的发展趋势如下：增强大面阵凝视焦平面器件的制备能力；解决读出电路的低功耗、均匀性、高读出效率、波段兼容性等问题；改进焦平面探测器非均匀校正技术；提高低温制冷技术；提高非致冷焦平面探测器灵敏度；以及发展双色，多色单片式大阵列成像探测器技术和“灵巧”焦平面技术等。

摘要： 本文提出了一种基于FPGA的红外成像设备电路设计方案,阐述了系统的组成结构和工作原理,并重点讨论了该显示设备的驱动电路。设计了以FPGA为核心的液晶显示控制硬件电路和基于硬件描述语言(Verilog)的各功能模块,并且相应地设计了外围驱动电路。通过对驱动电路的分析,设计了时钟模块数据输入模块,时序产生模块,并将多个模块集成在一片FPGA芯片上,实现了320x240 TFT-LCD的实时显示。经过验证,该系统结构紧凑、成像清晰、性能稳定,并能满足员工业级的使用。

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： 本发明公开了一种针对非均匀校正后的热红外图像剩余非均匀噪声去除方法。其实施步骤如下：1)利用红外成像系统在不同温度下对黑体成像得到红外图像；2)将得到的黑体图像进行非均匀校正；3)求得校正后黑体图像的像素平均值；4)将校正后的黑体图像中每个像素值与其平均值相减存储结果；5)拍摄外景图像并进行非均匀校正；6)将校正后图像像素值与不同温度下图像平均值做比较找到最接近值对应的相减数组，将像素值与数组中对应位置的值相减得到新的图像。本发明弥补了传统红外图像噪声去除方法不足，提供了一种更有效、更精确去除剩余非均匀空间噪声的方法。本发明能够有效去除红外图像中的剩余非均匀空间噪声，并不损失图像原信息，获得高质量的复原图像。

摘要： 本发明公开了一种针对非均匀校正后的热红外图像剩余非均匀噪声去除方法。其实施步骤如下：1)利用红外成像系统在不同温度下对黑体成像得到红外图像；2)将得到的黑体图像进行非均匀校正；3)求得校正后黑体图像的像素平均值；4)将校正后的黑体图像中每个像素值与其平均值相减存储结果；5)拍摄外景图像并进行非均匀校正；6)将校正后图像像素值与不同温度下图像平均值做比较找到最接近值对应的相减数组，将像素值与数组中对应位置的值相减得到新的图像。本发明弥补了传统红外图像噪声去除方法不足，提供了一种更有效、更精确去除剩余非均匀空间噪声的方法。本发明能够有效去除红外图像中的剩余非均匀空间噪声，并不损失图像原信息，获得高质量的复原图像。