红外焦平面阵列非均匀性及其校正研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

摘要红外焦平面阵列非均匀性及其校正研究 摘要 红外焦平面阵列非均匀性及其校正研究 专业：通信兰信息系统 硕士生： 睦拦 导师： 沈佳教援 摘要 随着红外技术的进步．红外探测在日常生产、生活中得到越来越多的应用。 红外焦平面阵列技术具有结构简单、灵敏度高、频带宽、响应快等优点，已取 代以往的光机扫描技术，为目前红外热成像技术的第一选择。但由于器件材料 工艺等原因，红外焦平面阵列存在非均匀性，严重影响成像质量，使图像模糊 不清，为高级应用所不可接受。故有必要对非均匀性及其校正进行相应的研究。 本文从研究非均匀性入手，通过分析非均匀性的定义、组成，模拟含非均 匀性的图像，评估各种因素对非均匀性的影响。分析知非均匀性的主要限制性 因素为时变的空间固有模式噪声，故非均匀性校正应是时空域联合处理技术。 结合一般回归估计特点，归纳出非均匀校正原理，详细讨论了其中所涉及 的四种关系。校正模型、校正期望、校正函数和校正评估的内涵及由之而来的 分类-进一步以这四种关系来分析非均匀校正方法。考虑到现代热像仪的高精 度发展趋势，结合回归估计，提出在校正期望上做改进来提高校正精度。于是 以神经网络法的网络结构为基础，使用更新估计值与场景静止识别，获得良好 效果。因更新估计值会带来一些不稳定，故以定标数据为起始数据集，弥补该 缺陷，实现将定标法与场景法相结合的综合法。实验表明，综合法能去除漂移 等因素的干扰，具有较好的校正精度，可实时的完成收敛过程，对不同内容、 噪声的数据集有一定适用性。 实际中的红外焦平面阵列都经过定标处理，如何使其适应外界变化应为我 们的主要研究内容。定标法不能适应漂移变化，场景法校正精度不够，而综合 法在足够快的前提下，在稳、准指标上有所提高，其精度为校正前的近三到四 倍，具备一定实用性。 关键字：红外焦平面阵列，非均匀校正，非均匀评估，回归估计，综合法． 垒坐!坐!一一——study 垒坐!坐!一一—— study on the Nonuniformity of Infrared FocaI Plane Array its Nonuinformity Correction Major：￡Q坐垡：量!壁鱼：苎!§l璺墼 №me： g照￡坠壁i堕 superVisor： 里!：垒￡曼塾壁坠墼生i Abstract 、vith the rapid deVelopnlent of InfIared technology，Infrared detection has been widcly used in daily production atId Living．Thc Infrared Focal Plane Array(【RPFA) technologywhich has compact structufe，h培h responsively and high precision，has ta—ken me pIace of t|le scanning technology t11e fifst choice of Infrared thermal imging system．But承FPA has nonunifonIlity，which degrades the image and lirnjts system perfo咖ce．So it is necessary to study on nonunif0玎nity’and no叫niforrmty correction(NUC)is key“圮hnology of tl忙appIication of IR．F队． Wb starled study on nonunifb栅ty with aⅡalysising its de丘nition and componencs， simulating卸d evaluating me nonuniforIllity．And we found out t11e mainly cause of 山e nonuinf0Hnity is the temporal drift of spatial厅xed—pattem noise，so NUC should be a processin吕combined time domain wit量l space domain．With the generalidea of fegrcssiOn，we suggested four rel撕ons of NUC．the model，the e嘶mation，the corrcction afld the evalu砒ion．After analysising soⅡ1e typical UNC，such two—Doint aⅡd neural network