文档介绍：武汉工业学院
毕业论文
论文题目:非制冷红外图像传感器的图像校正技术
姓名
学号 071203113
院(系) 数理科学系
专业电子信息科学与技术
指导教师
2011年6月11日
目录
摘要 I
ABSTRACT II
1 引言 1
红外热成像技术的研究概况 1
红外热成像系统 1
红外热成像系统的发展进程 2
红外热成像技术未来的研究和发展方向 3
红外图像处理技术现状 5
红外热成像系统性能评价参数 5
红外图像像质的评价参数 5
2 红外图像的基本处理方法概述 6
红外图像的基本处理方法 6
红外图像非均匀性校正 7
红外图像非均匀性产生的原因 7
红外图像非均匀性校正方法的演变进程 8
3 非均匀性校正方法 12
非均匀性校正方法分类 12
定标类校正方法 14
线性模型分析 14
非线性模型分析 17
场景类校正法 20
时域高通滤波法(Temporal HighPass Filter) 20
人工神经网络(Artificial work)法 22
Kalman滤波法 23
4 两点校正法分析及FPGA具体实现 25
FPGA性能特点 25
两点校正法的FPGA实现 26
具体设计实现 26
基于乘加器运算的FPGA实现 29
基于查找表的FPGA实现 30
实验结果和仿真 31
总结 32
致谢 33
参考文献 34
摘要
红外热成像系统广泛应用于各个领域,无论是在军事上,还是商业上都发挥着重要作用。非制冷红外热成像系统,以其价格低、体积小、功耗低等优势在红外热成像系统的发展中占据着重要地位。它要求图像测温达到一定精度,但非制冷焦平面阵列红外图像的非均匀性,严重降低了系统的图像测温精度,制约了系统的应用,因此,以提高红外图像测温精度为目的的非均匀性校正方法成为当前国内外研究热点,这也是论文研究选题意义所在。
现有的红外图像非均匀性校正主要分为定标类校正和场景类校正两类方法。定标类校正方法是使用己知的数据映射关系对原始图像进行校正,而场景类校正方法是利用像元间或图像序列间的相关信息进行校正。两类方法各有侧重,定标法侧重图像测温精度,不能校正漂移;场景法侧重图像显示质量,能自适应漂移,但在克服漂移的过程中破坏了图像测温基准。
本课题的研究内容就是针对非致冷红外图像传感器,研究红外图像非均匀性产生机理,对实现非均匀性校正的两点校正算法展开具体研究,应用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现两点校正算法。
关键词:红外焦平面阵列;非均匀性校正;两点校正法;FPGA
ABSTRACT
The image precision measuring temperature of infrared(IR)system is needed for different of applications, It plays important action in military and civilian affairs. Depending on lower cost, higher dependability, smaller bulk and lower dissipation, the uncooled infrared thermal imaging system holds important position in infrared fields. The Non-Uniformity(NU) of Uncooled Focal Plane Amy(UFPA) seriously decreases the image precision measuring temperature of infrared system. So, the Non-Uniformity Correction(NUC)for improving the image precision measuring temperature es hotspot of home and abroad research at present. It is also the subject of the thesis.
The current IR image NUC methods posed of calibration-based methods and scene-based methods. Th