基于场景运动分析的红外焦平面阵列的非均匀性校正研究

摘要

红外焦平面阵列是现代红外系统和热成像系统的关键部件，红外焦平面阵列成像代表红外热成像的发展方向，特别是它在军事上所具有的重要战略战术地位和作用，因此发展红外焦平面阵列技术是非常迫切和必要的。由于红外器件、光学系统、外界温度变化等诸多因素的影响，使红外图像提取不出有用的特征信号，必须得进行校正。所以研究红外焦平面阵列非均匀性校正将具有重要的意义。 论文首先阐述了红外焦平面阵列非均匀性校正技术的国内外发展现状，然后对常用的非均匀性校正算法如基于场景的一些校正方法进行了深入地研究，并进行优势缺陷的比较，在此基础上，本文使用了基于场景运动分析的方法，从图像序列的运动分析结果来看，在二维像平面上通常可用运动场的矢量图表示，该校正方法将焦平面阵列分成N块，按某一点为原始点，以此点为基点开始校正，把每一块的数据用基于场景运动分析的方法对其进行非均匀性校正，通过校正结果的比较，验证了基于场景运动分析的校正法在一定条件下能够校正出比较不错的图像。 在实现红外焦平面阵列非均匀性校正算法之前，首先建立了红外焦平面阵列非均匀性校正的处理平台。处理平台是基于PC机及DSP高速数字信号处理板构成的结构系统。PC机做主机，主要负责数字图像的显示和整个系统的同步控制；DSP高速数字信号处理板做从机，主要负责图像信号的采集和图像数据的处理。为了提高红外焦平面阵列非均匀性校正系统的校正速度，利用DMA进行数据拼接传输，这不仅提高了数据传输的效率，同时也提高了系统存储资源的利用率。数据传输效率的提高，有效地缓解了图像处理系统中数据传输的瓶颈。这种方法满足了红外成像系统的非均匀性校正的需要，校正效果达到了对红外焦平面阵列进行非均匀性校正的目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2红外成像技术的国内外发展现状

1.3红外焦平面阵列非均匀性校正的定义和来源

1.4红外焦平面阵列技术的应用

第2章红外焦平面阵列非均匀性校正算法的研究

2.1常用的非均匀性校正算法

2.2常用的非均匀性校正算法的比较

第3章红外焦平面阵列非均匀性校正系统平台

3.1红外焦平面阵列非均匀性校正系统的特点

3.2红外焦平面阵列非均匀性校正系统的架构

第4章基于场景运动分析的非均匀性校正算法的实现

4.1校正算法的原理及实现

4.2图像数据采集

4.3图像数据传输处理

4.4图像数据显示

4.5校正结果分析

总结与展望

参考文献

在读期间科研成果

致谢