中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
红外焦平面阵列(IRFPA)的盲元既包括因材料与制造工艺的缺陷而导致的固定盲元，也包括因环境温度的漂移而出现的随机盲元。基于场景的盲元检测与补偿算法是去除这两种盲元，提高IRFPA成像质量的有效手段。针对目前滤波类场景检测算法无法有效区分弱小点目标和随机盲元的缺陷，重点研究了随机盲元的响应特性和噪声特性，并提出了一种基于模糊中值与时域累积的盲元自适应检测与补偿算法。首先利用模糊中值滤波器从场景中提取出潜在的盲元，并通过多帧累积确定固定盲元和随机盲元的正确分布，最后对盲元进行实时补偿。实验结果证明：该算法可以有效地实现对盲元的校正，同时避免对弱小点目标的误判别。
红外焦平面阵列 随机盲元 盲元检测与补偿 模糊中值 IRFPA random bad pixel blind pixel detection and compensation fuzzy median
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非制冷红外焦平面阵列的固定图案噪声具有与条带噪声相类似的特性.通过对矩匹配算法和时域高通滤波算法的研究, 提出了一种多尺度时域矩匹配非均匀性校正算法.首先利用高斯金字塔对相邻帧待校正图像进行全局运动估计, 然后对各尺度的高斯金字塔和拉普拉斯金字塔分别进行时域矩匹配.对真实红外图像序列的实验结果表明, 该算法在提高收敛速度的同时可有效减少鬼影现象的出现.
非均匀性校正 时域高通滤波 多尺度时域矩匹配 拉普拉斯金字塔 鬼影 nonuniformity correction temporal high-pass filter multiscale temporal moment matching Laplacian pyramid ghosting artifacts 红外与毫米波学报
2015, 34(4): 0401
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为了实现红外图像的非均匀校正，目前通常采用神经网络法完成红外图像的自适应非均匀校正，此方法能够自动完成校正系数的更新，但算法复杂，校后输出图像对比度不高，出现重影和图像模糊的现象。采用改进的神经网络非均匀校正方法，利用高低温黑体求得校正系数初始值，且对算法迭代过程输出期望值的计算做了改进。测试结果表明，该方法简单实用，具有较好的非均匀校正效果。
图像处理 神经网络法 非均匀校正 最陡下降法 高低温黑体
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非制冷红外焦平面阵列的响应非均匀性通常表现出与条带噪声相类似的特性。基于场景的校正算法是提高图像质量，补偿响应特性漂移的有效措施。在深入研究矩匹配理论的基础之上，提出了一种新的时域矩匹配非均匀性校正方法。利用相邻帧矩匹配后的图像对场景的变化列进行估计，并在时间域对校正参数进行自适应更新。利用真实的红外图像序列验证了该算法在收敛速度和去鬼影方面的优越性和有效性。
图像处理 红外焦平面阵列 非均匀性校正 时域矩匹配 变化列估计
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红外焦平面阵列各探测元响应的非均匀性降低了图像的质量和温度分辨率，定标类和场景类校正算法为解决该问题提供了可行的途径.传统的基于黑体定标的校正算法由于其简单有效而被广泛使用，但是其缺点在于依赖黑体及其相关控温装置.本文提出了一种改进的基于积分时间定标的两级校正算法.在保持入射辐射不变的情况下，首先通过改变积分时间得到系列响应数据，然后利用最小二乘法估计出两点校正所需的初始校正系数，并对不同积分时间下的响应数据进行初校正，最后估计出一点校正系数.实验结果证明该方法具有计算量小、校正准确度高的优点，可取得优良的校正效果，并易于在硬件平台中实现.
非均匀性校正 积分时间 红外焦平面阵列 最小二乘 Non-uniformity correction Integration time Infrared focal plane arrays Least square
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针对长时间工作后红外焦平面阵列(IRFPA)响应特性发生漂移，图像质量下降的问题，分析了两点校正(TPC)后残留非均匀噪声的特性，在TPC的基础上提出了一种自适应非均匀性校正方法。将两点校正后的图像进行小波分解，利用贝叶斯阈值逐点进行信号方差和噪声方差的估计，计算出残留非均匀噪声并加以去除。实验结果表明，该算法可以有效去除残留非均匀噪声，避免因红外焦平面阵列响应特性漂移而导致的图像降质。
成像系统 红外焦平面阵列 非均匀性校正 残留非均匀噪声 贝叶斯阈值
利用实测的响应数据分析了红外焦平面阵列探测元的响应特性与入射辐射、积分时间的关系,指出了实际工程中常用的两点黑体辐射定标校正算法的本质在于利用高低温时不同的响应数据计算增益系数与偏置系数.与此相类似,通过调整积分时间也能得到不同的响应数据.因此对基于积分时间调整的校正算法展开研究,分别提出一点与两点定标校正算法,并将一点定标与小波多分辨率分解相结合,提出了一种新的自适应非均匀校正算法,实验结果证明了该方法在实际成像系统中的有效性.
积分时间 多分辨率分解 非均匀校正
分析了红外焦平面阵列探测元的响应模型以及响应特性与入射辐射、积分时间的关系,指出了实际工程中常用的两点黑体辐射定标校正算法的本质在于利用高低温时不同的响应数据计算增益系数与偏置系数.与此相类似,通过调整积分时间也能得到不同的响应数据,因此提出基于积分时间调整的校正算法,利用不同积分时间下的响应数据计算校正时所需的增益系数与偏置系数.实验结果表明,选择合适的积分时间个数后,新方法校正效果优良,可完全用于工程应用,并可克服黑体定标校正算法的不足.
红外焦平面阵列 积分时间 非均匀性校正
西安电子科技大学技术物理学院503室,陕西,西安,710071
针对灰度适中时人眼分辨力较强的视觉特性,利用Prewitt算子求得梯度图像,并在隶属函数的定义中引入像素的邻域均值分量,对梯度图像进行模糊域的自适应增强.实验证明该算法克服了传统模糊增强算法会对噪声点进行增强的缺点,在增强图像细节的同时有效地抑制了图像的噪声.
图像增强 自适应增强 视觉特性 图像消模糊
西安电子科技大学,技术物理学院,陕西,西安,710071
将图像邻域相关性与模糊理论相结合,定义了一种新的模糊映射方法.以此方法为基础,对映射后图像的高频和低频分量分别用模糊增强算子进行动态自适应增强.实验结果表明该方法可以有效地滤除噪声和保持目标的细节成分.
模糊映射 模糊增强算法 动态自适应增强 Fuzzy mapping Fuzzy enhancement algorithm Dynamic adaptiveenhancement
