文档介绍：摘要武汉科技大学硕士学位论文实现过程做了详细的分析。最后设计了红外成像系统与机的串口通信,通过串口,在一点校正和两点校正算法的基础,提出了复合的非均匀性校正算法;给出了滑动窗口的第随着微电子技术、大规模集成电路技术和信号处理技术的不断进步,红外成像技术在最近的十年间得到了飞速发展。由于具有可靠性高、功耗低、体积小、能全天候工作等优点,红外成像技术在军事及民用领域的应用越来越广泛。然而焦平面阵列各探测元之间的非均匀性问题和坏点问题仍旧是制约红外成像质量的关键问题。本文设计了一套基于和架构的高速红外成像系统,并且实现了对实时图像的校正与增强。硬件方面,本文首先深入研究了红外成像系统的工作原理,根据实际需求,设计了红外成像系统的整体方案。然后设计了红外图像高速处理电路,并对每个电路模块的原理及机可以远距离对红外成像系统进行非均匀性校正、坏点校正、视场切换、调焦等操作。软件方面,深入研究了红外图像的非均匀性校正算法、坏点校正算法和图像增强算法。坏点检测与校正算法。在图像增强方面,考虑到红外图像的分辨率低,并且对红外成像的效果不可能要求太高,因此,本文着重介绍了常用的直方图均衡化和空域锐化增强法。最后完成了红外成像系统的软件编程和软、硬件的联合调试,取得了预期的红外图像处理效果。关键词:红外成像;籆环蔷刃孕U换档阈U淮谕ㄐ
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第一章绪论各国都已将红外成像技术视为军事和民用的发展重剧俊】。武汉科技大学硕士学位论文量的物理量的器件——红外探测器上【,红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成相应红外探测器是红外探测技术的核心,它担负着实现对目标的热信息的探测和转换任结构限制了第一代线列的元数必须少于第自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出载有特征信息的红外线。大气、烟云等能够吸收可见光和近红外线,但是对⒚缀~微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。红外成像系统正是利用能够透过红外辐射的红外光学系统将景物的红外辐射聚焦到能够将红外辐射能转换为便于测的电信号,然后经过放大和视频处理,最终形成可供人眼观察的视频图像。物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。红外成像系统正是利用这一特点使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况,因此红外成像技术为军事提供了先进的夜视装备,为飞机、舰艇和坦克提供了全天候前视系统瞄4送猓嗣强梢岳盟炊晕锾褰形藿哟ノ露炔饬亢腿茸刺治觯佣9ひ瞪节约能源、环境保护等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。因此,红外成像技术是一项有非常广阔前途的高新技术,其大量的应用将会给许多行业带来深刻的变革。世界红外成像技术是综合红外探测、图像处理、自动控制、计算机科学等多门学科的综合性技术,它的发展依赖于相关学科技术的发展。随着红外成像器件和现代大规模集成电路的发展和应用,特别是际醯姆⒄梗沟檬只焱馔枷翊砭弑噶饲坑辛Φ技术保障。红外成像技术的发展概况务,它的性能的改进是随着科学技术的发展而得到不断的完善。按工作温度可分为制冷型探测器和非制冷型探测器。伴随着探测器的发展红外成像技术经历了第一代和第二代,如今正处于向第三代过渡的阶段。年,英国的研制出探测器,这类探测器被称为第一代探测器。它允许长波红外前视系统只采用一个单级致冷机,工作温度为L讲馄飨吡械拿扛鎏测元都有一根独立的信号引线引至室温工作的前置放大器,由于引线必须通过真空屏蔽,年代后期,由于硅姆⒚鳎沟么蛊矫嫘藕哦脸龅缏返牡诙讲庹罅械设想成为现实。这种读出结构能多路传输大阵列器件信号,但是对探测器有阻抗要求。由于光导是低阻抗器件,偏置功耗也比较大,所以并不合适制成大阵列。基于第二代技术架构的红外探测器,焦平面阵列的像元数在理论上不再存在什么限制,相对第一代而言,性能大幅提高,同时扫描机构也得以大大简化。但是,这种采用串
武汉科技大学硕士学位论文行电扫描的体系使得读出电路的积分时间受到限制,不利于探测器灵敏度的进一步提高。用于扫描成像。另一类是面阵结构,用于凝视成像系统。探测器像素数大为增加;有一定信号处理功能的大规模集成电路,有简单的光机扫描或无扫描机构;生产出了裨5母叻直媛蚀竺嬲笃骷像元的双工作波段面阵器件,使用高速/高帧频探测技术;第作为第二代红外探测器标志的二维大阵列有两大类。一类是具有δ艿南吡薪峁梗与第一代热成像技术相比,第二代热成像技术的主要特征为:在与第一代热成像产品大致相同的条件下,作用距离是第一代的至叮度灵敏度在左右,工作波段可以为长波和中波波段。为了提高红外成像系统在作战时的明显优势,提高抗伪装、抗尘埃和烟雾的能力,便于发现可探测性低并经过伪装的目标,目前,世界上正在开发第三代热成像系统。年底,法国咎岢隽说谌焱馓讲