场景统计类红外图像非均匀性校正算法研究

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1、第X’卷第X期红外与激光工程4776年5月f[4776场景统计类红外图像非均匀性校正算法研究牛照东!王卫华!姜卫东!陈曾平#国防科技大学$%&实验室!湖南长沙’"(()*+摘要$场景统计类非均匀性校正算法对场景分布进行假定!获得探测单元接收红外能量的一%二阶矩!进而估计探测单元的响应参数!校正非均匀性"分析比较了现有的场景统计类非均匀性校正算法!并应用交互多模&,--’算

2、法校正非均匀性!实验结果表明以连续图像序列作为观测数据时!能够有效地校正非均匀性!扩展了卡尔曼滤波法的适用范围(对各种方法进行仿真!表明,--算法具有较好的收敛特性)关键词$非均匀性校正*红外焦平面阵列*交互多模*卡尔曼滤波中图分类号$%./0文献标识码$1文章编号$0((234425&4((6’7*3(4503(6"#$%$!&’($)(*’*+(*+#’,’,-./+*01(2./%.%3%+2./1+*4#.//$#*+.%.2+%2/’/$)+1’-$(.,89:;?@A1.BACD!:E;@F,1.BACD!

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4、DZ;OCO:CNCTJ<>TCJ;N;ZCOCNTO:DT;P><>E>DQMCVOTVC>CTO;ODTODV;R;R?<>E>DQ;NC;>;RP]C=[,>OCN;VOD>?ZERODJRCZ<=CRK,--+DT;JJRDC=O<>E>DQO;RNCTEROT:O;_D>?V<>TCVEODSCQN;ZCT

5、;T?=;O;@O:C><>E>DQMCV?,--;R?=TO:C;JJRDV;MDRDOPQDROCND>?[-TQ=<>C!;>=NCTEROTD>=DV;OCO:;OO:C,--;R?SCN?C>OJCNQVC[6$47./)($.<>E>DQ

6、>*,>QN;NC=aC1NN;PT*,>OCN;VOD>?-ERODJRC-<=CRK,--c*‘;RZ;>QDROCND>?!"#!引言均匀性现象!针对此问题提出了很多校正方法"大量校正算法基于场景统计思想!即通过对实际场景值红外焦平面阵列工作过程中不可避免地存在非的分布进行假定!应用统计学的处理方法估计探测器收稿日期$477’375342*修订日期$477’372340作者简介$牛照东K0de43+!男!山东邹城人!博士生@主要研究方向为红外目标检测+识别"$:$红外与激光工程第!"卷的响应参数!从而对非均

7、匀性进行校正"该类方法有同!以便进行初步定标!估计探测器响应参数!以及观#$%#!%#"%恒定统计法#恒定范围统计法#卡尔曼滤波法和测噪声-$!%的方差"而后!依据线性最小均方准则!#)%&’(算法等"恒定统计法假定所有探测单元接收红设计维纳滤波器估计真实场景值!根据估计的真实场外能量的均值和方差相同!其余三种方法则假定入射景值确定红外辐射能量的取值范围#*456!*478%"在模红外能量在某一范围内服从均匀分布"前两种方法均型参数更新阶段!假定红外辐射能量的值服从均匀分未利用响应参数的漂移信息!当响应参数变化时!增布"类似于恒

8、定统计法!通过令观测信号的样本均值#益和偏置需要全面的重新估计"为此!*+,,-.提出使方差分别与整体均值#方差相等!估计探测单元的增用卡尔曼滤波法#&’(算法校正红外图像的非均匀益和偏置!同时对观测噪声的方差进行更新!更新的性"卡尔曼滤波法和&’(算法在以连续