文档介绍：硕士学位论文
电阻阵列非均匀性自适应校正技术研究
RESEARCH ON RESISTOR ARRAY
NON-UNIFORMITY CORRECTION WITH
ADAPTIVE CORRECTION ALGORITHM
于春娜
哈尔滨工业大学
2012 年 7 月
国内图书分类号:TN219 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工学硕士学位论文
电阻阵列非均匀性自适应校正技术研究
硕士研究生:于春娜
导师:杨春玲教授
申请学位:工学硕士
学科:电气工程
所在单位:电气工程及自动化学院
答辩日期:2012 年 7 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index: TN219
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Dissertation for the Master Degree in Engineering
RESEARCH ON RESISTOR ARRAY
NON-UNIFORMITY CORRECTION WITH
ADAPTIVE CORRECTION ALGORITHM
Candidate: Yu Chunna
Supervisor: Chunling
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Electrical Engineering
Affiliation: School of Electrical Engineering and
Automation
Date of Defence: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
作为红外仿真成像系统的核心器件,电阻阵列的非均匀性直接影响系统的
成像效果。多年来国内外对提高阵列非均匀性给予了高度重视并积极展开研究
工作。目前阵列非均匀性较差、校正工作繁琐复杂、算法硬件实现较为困难等
问题尚未解决。这些缺陷都影响到了阵列辐射成像对实际场景的模拟效果。因
此,本文从原始信息测量和校正算法两方面入手,研究出了精确高效的测量方
法和校正算法,这对红外成像系统的仿真应用有重大意义。
本文在电阻阵列非均匀信息测量和非均匀性校正算法两方面做了一些深入
研究,在获得准确的非均匀信息基础上,提出不同校正算法,检验算法对非均
匀性的改善情况并给出不同算法适用的场合。主要工作包括以下几部分:
首先,研究了获取准确的原始非均匀信息的测量方法,比较简单低成本的
稀疏网格法、简化稀疏网格法,高效的 PSF 粗估计全屏点亮法以及稀疏网格-PSF
估计混合测试方法。研究了不同测试方法能达到的精度要求和适用的测试环境。
为下一步非均匀性算法研究获得准确的原始信息。
其次,提出分段校正算法,给出了电阻元特征响应曲线拟合办法,完成特
征曲线线性化等分段校正基础工作,在此基础上给出了分段校正算法原理与具
体实现过程,并利用数值电阻对算法进行仿真,验证分段校正算法对非均匀性
的改善情况。
然后,提出自适应校正算法,建立算法网络模型结构,确定了激活函数和
目标函数以及网络权值修改方法,并利用模型获得了电阻元输出响应曲线。给
出了自适应校正算法的原理和实现步骤,利用数值电阻对算法进行了仿真验证,
并由此得知在固有非均匀较为理想的情况下,自适应校正算法具有非常好的校
正效果。
最后,搭建了基于 FPGA 的硬件验证平台,将分段校正算法和自适应校正
算法嵌入到验证平台中,通过具体的评价指标和观测到的实际校正效果图来检
测算法对非均匀性的改善情况,计算不同的校正算法可以达到的校正精度,给
出了两种算法的适用场景。
关键词:电阻阵列;非均匀性信息采集;非均匀性校正;FPGA
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Resistor array as the core device of the Infrared Imaging Simulation System, its
non-uniformity directly impacts imaging r