红外焦平面阵列由于受到制造工艺等的影响，常常会出现盲元，过往通常使用的单波段盲元 补偿算法对大盲元簇及位于边缘位置的盲元补偿效果不尽如人意，随着双波段热像的逐渐兴起，本 文提出了一种基于双波段信息的盲元补偿算法，该算法结合了两个波段的信息，通过对盲元位置的 分类，根据两个波段盲元邻域信息的相似性，使用不同的策略对图像中的盲元进行补偿，能够较为 有效地对图像中的大盲元簇及位于边缘的盲元进行补偿。

盲元的存在严重影响了红外相机的成像质量，基于场景的盲元检测与补偿方法可以有效地解决此类问题。本文提出了一种改进的局部“3?”方法，通过计算图像的三维噪声获得图像的平均噪声，据此得到盲元检测的最小判据，然后采用局部“3?”方法和中值滤波法对盲元进行实时的动态检测与补偿，并将该方法应用于自研的某中波红外相机中。对黑体成像实验的结果表明，本文方法与辐射定标法相比，盲元检出的重合度平均可以达到82%以上；与传统的局部“3?”方法相比具有相同的盲元检测与补偿效果，但可以将盲元的过检率降低30%以上；地面及载机挂飞成像实验的结果表明，本文方法可以对盲元起到很好地抑制作用，红外相机的昼间和夜间图像均不存在明显异常的黑、白点，图像中景物细节丰富、图像质量优良。因此，本文方法可以对盲元进行实时的动态检测与补偿，在自研的中波红外相机中的运用是可行和有效的。

时间延迟积分(Time Delay Integration, TDI)探测器被广泛应用于弱光成像和航天遥感等领域，这种探测器能够在保持空间分辨率和平台运行速度的条件下有效提高探测器的等效积分时间，提高系统成像质量和探测率。近年来，红外数字域TDI探测器因具有动态范围大、积分级数连续可调和高帧频等优点而受到越来越多的关注和研究。通过对红外数字域TDI技术进行原理分析和数字系统设计，结合国产640×8中波红外数字域TDI探测器设计成像系统进行性能的分析及验证，重点研究了红外数字域TDI探测/成像系统的盲元补偿、非均匀校正、像元调整、时间延迟累加和过采样等关键技术，为未来红外数字域TDI探测器在空间遥感中的应用提供了技术支持。

为提高某中波红外探测器的图像质量, 设计了基于FPGA的红外图像实时处理系统, 系统能够完成实时的非均匀性校正与盲元补偿处理。介绍了目前常用的非均匀性校正、盲元识别和补偿算法, 并结合实际工程需求采用多点法进行非均匀性校正以及8点平均法进行盲元补偿。在仿真实验成功的基础上, 基于FPGA平台构建了硬件平台。系统可以实现系数自定义更新, 可以手动或自动完成非均匀性较正系数计算, 以及实现盲元列表的自动更新操作。利用某国产中波红外探测器对处理系统进行了测试试验, 实验结果表明: 校正后图像非均匀性＜03%, 盲元率＜0001%。系统工作稳定、可靠, 图像处理满足实时性和精度要求。

由于受制造探测器的半导体质量和工艺过程等因素的影响，红外探测器存在积分时间响应不均匀性。为了提高红外探测器的成像质量，有必要对其存在的非均匀性进行校正。分析了积分时间对探测器单元响应输出的影响，详细阐述了基于积分时间的非均匀性校正算法的原理，并提出了一种盲元补偿方法。将该算法用于国产 640×512制冷型探测器的非均匀性校正实验，结果表明该算法对探测器的非均匀性校正具有明显的效果。

在红外焦平面( IRFPA)成像系统中, 盲元检测和补偿是红外成像过程中必不可少的一步。针对 FPGA, 提出一种基于两点参数的简化型 3σ盲元检测算法, 并介绍了自适应窗口盲元补偿算法。该算法通过分析两点参数矩阵的分布情况, 以 3σ为基准裁定盲元; 再在自适应窗口中补偿盲元, 优化了补偿结果。具体介绍了硬件功能结构和算法关键数据流的设计。仿真和实际场景实验结果表明该算法对盲元能做到精确检测和有效补偿, 且速度快和资源省, 能在硬件上完整地实现。

本文在总结国内外盲元检测和补偿算法的基础上, 按照盲元表现形式的不同将其分为死像元、暗电流像元、噪声像元和闪变像元。并利用红外焦平面, 对不同参考辐射的响应数据采用了不同的检测算法进行检测。与传统算法比较, 该算法考虑了暗电流像元和闪变像元, 且分类检测分设标准, 检测精度高。利用相邻像元的相关性, 提出了一种基于边缘检测和盲元块判断的补偿算法, 能较好的保留边缘和补偿盲元块。

针对全向激光告警系统中SWIRFPA的盲元补偿问题，提出一种基于邻域灰度特性的加权插值盲元补偿算法。阐述该算法的基本思想和原理，根据盲元邻域灰度值的分布情况，赋予每个邻域像元与其灰度值相关的权重，进而完成盲元补偿。从主客观2个角度对补偿效果进行评价。结果表明: 与传统的邻域平均法和中值滤波法相比，加权插值盲元补偿算法对全向激光告警系统中SWIRFPA的盲元补偿效果最好，不仅使盲元补偿值与其邻域偏差最小，而且减小了盲元对系统探测的影响，有效提高了系统性能。

针对红外焦平面阵列元响应的盲元产生机理，提出了一种基于滑动窗口与多帧补偿的自适应盲元检测与补偿方法。该方法首先以多帧补偿找出闪烁盲元，再对累加图像的某一像元为中心进行加窗，计算加窗后的均值与标准差，然后通过比较窗口中心像元灰度与均值的偏差是否大于3 倍标准差来判断其是否为盲元。再通过滑动窗口的中值查找法来对盲元进行补偿。仿真结果表明，该方法查找速度快、定位准确、补偿效果好，是一种比较实用的盲元检测与补偿方法。