基于積分時(shí)間調(diào)整的紅外焦平面陣列非均勻性校正研究.pdf

1、隨著紅外熱成像技術(shù)不斷發(fā)展，紅外成像系統(tǒng)拓展了人類的感知范圍，在軍事和民用領(lǐng)域都取得了廣泛應(yīng)用，表現(xiàn)出較好的發(fā)展前景和較大的商業(yè)價(jià)值。以非制冷型紅外焦平面陣列(IRFPA)為核心的紅外成像系統(tǒng)已成主流趨勢。但是，由于受材料和制作工藝的限制，紅外焦平面陣列各個(gè)探測單元在相同輻射下的響應(yīng)呈現(xiàn)不一致性，即非均勻性。非均勻性對紅外成像系統(tǒng)的成像效果存在極壞的影響，在非均勻性嚴(yán)重的情況下甚至導(dǎo)致探測單元喪失探測能力。為此，在紅外成像系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中

2、必須校正紅外焦平面陣列的非均勻性。
　　 本文首先介紹了紅外焦平面陣列非均勻性校正算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，然后重點(diǎn)分析了目前在工程中普遍采用的傳統(tǒng)的基于黑體定標(biāo)的非均勻性校正算法，給出了一點(diǎn)溫度校正法、兩點(diǎn)溫度校正法及多點(diǎn)溫度校正法的原理，并歸納總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)。這三種算法的主要缺點(diǎn)在于定標(biāo)過程需要昂貴的黑體，還需要周期性更新校正系數(shù)，并且由于不能實(shí)時(shí)的改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍而導(dǎo)致響應(yīng)度過低或者過高的非均勻圖像校正效果較差。
　　

3、 在指出了傳統(tǒng)校正算法的不足的基礎(chǔ)上，本文提出了新的基于積分時(shí)間調(diào)整的非均勻性校正算法，以及基于積分時(shí)間調(diào)整的盲元處理算法，這是非均勻性校正的預(yù)處理算法。文章先從理論上分析了系統(tǒng)響應(yīng)與積分時(shí)間成正比，這是本文提出算法以積分時(shí)間作為定標(biāo)參數(shù)的依據(jù)，以此為前提，進(jìn)一步詳細(xì)闡述了基于積分時(shí)間調(diào)整的非均勻性校正算法及盲元處理算法的原理。
　　 最后，簡要介紹了CPLD+DSP紅外成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作機(jī)理。利用該平臺CPLD的可編程性，