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基于环境温度的热像仪综合校正及硬件实现

作 者: 夏玫
导 师: 顾国华
学 校: 南京理工大学
专 业: 光学工程
关键词: 红外成像 环境温度 非均匀性 盲元补偿 横竖条纹
分类号: TN215
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 38次
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内容摘要


红外热像仪所成原始图像中存在与环境温度相关的非均匀性、盲元、横(竖)纹问题直接影响图像质量。针对这些问题,本文将分别研究其校正方法,从而实现了基于环境温度的热像仪综合校正。为了提高非均匀性校正精度,在详细分析非均匀性产生原因以及常用校正方法基础上,提出新的基于”S”曲线模型的提高精度的非均匀性校正方法,同时重点考虑环境温度变化对非均匀性的影响,在对实验数据进行分析的基础上,建立了环境温度与非均匀性之间关系模型,并据此模型提出环境温度预补偿算法;为了提高盲元检测精度,弥补现有盲元补偿方法造出图像细节模糊的缺点,在分析盲元产生原因以及盲元检测和补偿常用方法的基础上,将边缘检测技术融入盲元补偿中,提出了一种新的基于细节保持的盲元检测和补偿算法;结合横(竖)纹在频域上的特点,提出基于离散傅里叶变换的低通滤波法进行去除,并且为了降低低通滤波法造成的图像细节损失,又提出采用离散小波变换法实现横(竖)纹的校正;最后阐述了基于热像仪综合校正算法的DSP系统的硬件实现,并且描述了以上算法在DSP系统中的具体实现流程图。实验证明,经过基于环境温度的热像仪的综合校正算法校正后,图像的质量有所提高。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 引言  7-12
  1.1 红外热成像技术介绍  7-8
  1.2 本课题研究现状以及研究意义  8-10
  1.3 本论文的研究工作  10-12
2 红外非均匀性综合校正方法  12-31
  2.1 一种新的基于"S"曲线模型的非均匀性校正算法  12-24
    2.1.1 红外图像非均匀性产生原因  12-13
    2.1.2 常见红外图像非均匀性校正算法  13-18
    2.1.3 基于"S"曲线模型的提高精度的校正算法  18-24
  2.2 环境温度预补偿算法  24-31
    2.2.1 环境温度对非均匀性的影响分析  25-26
    2.2.2 环境温度与非均匀性之间关系模型的建立  26-29
    2.2.3 环境温度预补偿的实现  29-31
3 基于图像细节保持的高精度盲元检测和补偿方法  31-42
  3.1 盲元检测和补偿方法分析  31-35
    3.1.1 盲元检测法分析  31-33
    3.1.2 盲元补偿法分析  33-35
  3.2 改进的基于细节保持的盲元检测和补偿算法  35-42
    3.2.1 基于平均域的一次盲元检测即时补偿  35-37
    3.2.2 基于细节保持的二次盲元检测和补偿算法  37-38
    3.2.3 基于细节保持的盲元检测和补偿仿真结果  38-42
4 横(竖)纹校正方法研究  42-48
  4.1 横(竖)纹产生原因  42
  4.2 横(竖)纹校正方法  42-48
    4.2.1 基于离散傅里叶变换的低通滤波法  43-44
    4.2.2 小波分析条纹校正法  44-48
5 热像仪校正算法的DSP硬件实现  48-53
  5.1 DSP技术概述  48-49
    5.1.1 DSP的技术和发展介绍  48
    5.1.2 DSP集成开发环境CCS  48-49
  5.2 DSP系统架构  49-53
    5.2.1 DSP芯片选择  50
    5.2.2 基于热像仪综合校正算法的DSP系统硬件架构  50-51
    5.2.3 热像仪综合校正算法实现流程  51-53
6 结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57
附录  57

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 红外技术及仪器 > 红外探测、红外探测器
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