紅外圖像無快門非均勻性校正FPGA實現(xiàn).pdf

1、紅外探測器由于制造材料和工藝等限制，普遍具有非均勻性，目前，應用最普遍的方法是采用兩點校正對探測器輸出的紅外圖像進行非均勻性校正。然而，為了保持校正效果，該方法需要快門周期地定標來更新校正參數(shù)，而這會暫時中斷探測過程，具有很大的局限性。本文分析了自適應更新校正參數(shù)策略，重點實現(xiàn)了該種無需快門定標的紅外圖像非均勻性校正算法。
　　兩點校正基于探測單元具有時間穩(wěn)定性的假設，校正參數(shù)固定，受探測單元響應率隨探測器溫度、偏置電壓、時間變化

2、而發(fā)生漂移的影響，從而不能一直保持好的校正效果。本文分析的無快門非均勻性校正算法疊加基于探測器溫度的無快門非均勻性校正方法和基于場景信息的無快門非均勻性校正方法自適應更新的校正參數(shù)，作為最終的校正參數(shù)?；谔綔y器溫度的無快門非均勻性校正方法通過引入探測器溫度信息和均勻本底偏移對，并通過分段拉格朗日插值實現(xiàn)自動更新校正參數(shù)?；趫鼍靶畔⒌臒o快門非均勻性校正方法通過使校正輸出與其均值濾波差平方和最小來更新校正參數(shù)。
　　在此基礎上，本

3、文重點設計了該算法基于FPGA的實現(xiàn)方案，充分利用FPGA邏輯和NIOS軟核的各自優(yōu)勢，編寫邏輯模塊實現(xiàn)校正模型和本底采集等數(shù)據(jù)量大的低層算法，將復雜的校正參數(shù)的計算和系統(tǒng)控制交由NIOS程序，通過各邏輯模塊并行、流水執(zhí)行，和精心規(guī)劃的總線架構，滿足了系統(tǒng)高吞吐率的要求。
　　與傳統(tǒng)兩點校正系統(tǒng)的對比實驗表明：本系統(tǒng)校正效果受探測溫度影響小，不因時間延續(xù)而變差，在多種場景中校正效果均良好。該系統(tǒng)無需快門進行定標，可以持續(xù)探測，也減