毕业设计（论文）-非制冷红外图像传感器的图像校正技术

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1、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IABSTRACTII1引言11.1红外热成像技术的研究概况11.1.1红外热成像系统11.1.2红外热成像系统的发展进程21.1.3红外热成像技术未来的研究和发展方向31.2红外图像处理技术现状51.2.1红外热成像系统性能评价参数51.2.2红外图像像质的评价参数52红外图像的基本处理方法概述62.1红外图像的基本处理方法62.2红外图像非均匀性校正72.2.1红外

2、图像非均匀性产生的原因72.2.2红外图像非均匀性校正方法的演变进程83非均匀性校正方法123.1非均匀性校正方法分类123.2定标类校正方法143.2.1线性模型分析143.2.2非线性模型分析173.3场景类校正法203.3.1时域高通滤波法(TemporalHighPassFilter)203.3.2人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork)法223.3.3Kalman滤波法234两点校正法分析及FPGA具体实现254.1FPGA性能特点254.2两点校正法的FPGA实现264.2.1具体设计实现264.2.

3、2基于乘加器运算的FPGA实现294.2.3基于查找表的FPGA实现304.3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

4、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；FPGAIIIII

5、IIIIIIIIIABSTRACTTheimageprecisionmeasuringtemperatureofinfrared(IR)systemisneededfordifferentofapplications,Itplaysimportantactioninmilitaryandcivilianaffairs.Dependingonlowercost,higherdependability,smallerbulkandlowerdissipation,theuncooledinfraredthermalimagingsyste

6、mholdsimportantpositionininfraredfields.TheNon-Uniformity(NU)ofUncooledFocalPlaneAmy(UFPA)seriouslydecreasestheimageprecisionmeasuringtemperatureofinfraredsystem.So,theNon-UniformityCorrection(NUC)forimprovingtheimageprecisionmeasuringtemperaturebecomeshotspotofhomeanda

7、broadresearchatpresent.Itisalsothesubjectofthethesis.ThecurrentIRimageNUCmethodsarecomposedofcalibration-basedmethodsandscene-basedmethods.Theformerbuildspropermathematicalmappingmodelfromtheknowndatarelationshipandappliesittotheconnection,whilethelaterrecoverstheideali

8、magesbytherelatedinformationoftheoriginimagesorimagessequence.Eitherofthemhasemphasisonapplication.Thecalibrat