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《红外焦平面非均匀性自适应校正算法实时实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第2期中国电子科学研究院学报Vol.3No.22008年4月JournalofCAEITApr.2008工程与应用红外焦平面非均匀性自适应校正算法实时实现11,21王炳健,拜丽萍,刘上乾(1.西安电子科技大学技术物理学院,西安710071;2.中国电子科学研究院,北京100041)摘要:由于材料、工艺等原因,红外焦平面阵列(IRFPA)各单元普遍存在响应不一致的现象,从而导致IRFPA都存在非均匀性。非均匀性校正(NUC)是红外图像处理系统中的重要环节。文章在研究了基于神经网络的NUC算法的基础上,提出了一种采用DSP与FPGA相结合实现基于神经网络的非均匀性自适应校正算法实时实现硬件方法
2、,在该方法中利用FPGA并行处理能力强的特点,对焦平面阵列进行非均匀性校正,而DSP的计算能力强,完成校正系数的自适应更新。将该方法应用于128×128红外成像系统中,可使系统长期稳定地工作,克服了校正参数的漂移问题。关键词:红外焦平面阵列;非均匀性自适应校正;神经网络;实时实现中图分类号:TN911.73文献标识码:A文章编号:167325692(2008)022174203AdaptiveNon2uniformityCorrectionAlgorithmReal2timeImplementationforIRFPA11,21WANGBing2jian,BAILi2ping,LIUSha
3、ng2qian(1.SchoolofTechnicalPhysics,XidianUniversity,Xipan710071,China;2.ChinaAcademyofElectronicsandInformationTechnology,Beijing100041,China)Abstract:Influencedbydetectorspmaterial,relatedmanufacturingtechnologyetc.,everydetectionele2ment'sresponsivityofinfraredfocalplanearrays(IRFPA)isdifferent,
4、whichresultsinnon2uniformityofIRFPA.Sonon2uniformitycorrection(NUC)isanimportanttechniqueforIRFPA.Areal2timeimple2mentationofadaptiveNUCalgorithmbasedonneuralnetworkbyusingFPGAandDSPispresentedinthispaper.NUCisimplementedbyusingFPGAtomakeuseofitsparallelprocessingability.Andcor2rectionparametersar
5、eupdatedbyusingDSPtomakeuseofitshighcomputationability.Thismethodisimplementedin128×128IRFPAimagingsystem.Andtheimagingsystemcanoperatestablyforalongtime.Theproblemofcorrectionparametersdriftwithoperationtemperatureisovercome.Keywords:IRFPA;adaptivenon2uniformitycorrection;neuralnetwork;real2timei
6、mplementation内部读出电路和工作环境的影响,使得IRFPA各个0引言探测单元即使在相同的辐射通量照射下,也会输出不同的响应电压,这种响应的不一致性被称作IRF2红外焦平面阵列(IRFPA)是一种兼具辐射敏感PA的非均匀性(non2uniformity),在红外图像中表现[1]和信号处理功能的新一代红外探测器,由IRFPA构为固定图案噪声(fixedpatternnoise)。非均匀性成的热成像系统,具有结构简单、可靠性高、探测灵严重制约着IRFPA的应用,因此,必须对IRFPA进敏度高等优点。但由于IRFPA的材料、制造工艺、行非均匀性校正(NUC)。收稿日期:20072082
7、29修订日期:20072112162008年第2期王炳健等:红外焦平面非均匀性自适应校正算法实时实现175目前k+1k,IRFPA非均匀性校正方法可分为两大类:oi,j=oi,j-2α(yi,j-fi,j)(2)[1,2]基于参考辐射源的非均匀性校正和基于场景的式中,k为迭代次数(帧数);α为步长。[3～6]非均匀性校正。基于神经网络的非均匀性校其中,在每帧图像内采用最近邻的8个像素和当[3,5,6]正属于后者。该类算法
