基于場(chǎng)景的紅外焦平面非均勻性校正算法及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年，紅外熱成像技術(shù)發(fā)展速度迅猛，紅外焦平面陣列作為現(xiàn)今主流紅外成像系統(tǒng)的核心器件，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響紅外圖像成像質(zhì)量。因生產(chǎn)原料、加工工藝等問題紅外焦平面陣列存在著固有的非均勻性，需通過信號(hào)處理算法來解決。國(guó)內(nèi)外對(duì)焦平面非均勻性校正算法做了大量的研究工作，基于場(chǎng)景的非均勻性校正算法因其自身優(yōu)勢(shì)已然成為近年來的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前基于場(chǎng)景的校正算法硬件實(shí)現(xiàn)主要面臨兩個(gè)難題:算法復(fù)雜性大，硬件實(shí)現(xiàn)受制約;易產(chǎn)生鬼影。本文主要針對(duì)以上兩點(diǎn)對(duì)基

2、于場(chǎng)景的非均勻性校正算法進(jìn)行了研究，并實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA硬件平臺(tái)的紅外焦平面非均勻性校正系統(tǒng)。
　　本論文設(shè)計(jì)了基于場(chǎng)景的紅外焦平面非均勻性校正算法的紅外成像硬件系統(tǒng)，包括主處理芯片F(xiàn)PGA的選型、紅外焦平面陣列的硬件和軟件驅(qū)動(dòng)、AD和DA轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)。
　　研究并實(shí)現(xiàn)了紅外成像系統(tǒng)必備的盲元處理和圖像增強(qiáng)模塊，盲元處理模塊采用雙參考輻射源檢測(cè)算法和鄰域替代算法，去除了大部分的盲元點(diǎn)噪聲，有效提高圖像成像質(zhì)量。圖像增強(qiáng)

3、模塊選用平臺(tái)直方圖均衡化算法，大幅度提高圖像對(duì)比度，增強(qiáng)圖像可視性。
　　分析了基于場(chǎng)景的經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及不足，提出改進(jìn)型基于場(chǎng)景的非均勻性校正算法。并從圖像清晰度、非均勻性以及鬼影的抑制等多個(gè)角度，對(duì)比分析了經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)校正算法和本文改進(jìn)型校正算法的優(yōu)劣。
　　在FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)型基于場(chǎng)景的非均勻性校正算法移植，校正算法模塊包括采樣矩陣窗口模塊、校正參數(shù)實(shí)時(shí)讀寫模塊和校正算法模塊等部分。經(jīng)測(cè)試，該算法在文中搭建的