基于場景的紅外焦平面非均勻性校正算法及FPGA實現(xiàn).pdf

1、近些年，紅外熱成像技術發(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，其品質的優(yōu)劣直接影響紅外圖像成像質量。因生產原料、加工工藝等問題紅外焦平面陣列存在著固有的非均勻性，需通過信號處理算法來解決。國內外對焦平面非均勻性校正算法做了大量的研究工作，基于場景的非均勻性校正算法因其自身優(yōu)勢已然成為近年來的研究熱點。當前基于場景的校正算法硬件實現(xiàn)主要面臨兩個難題:算法復雜性大，硬件實現(xiàn)受制約;易產生鬼影。本文主要針對以上兩點對基

2、于場景的非均勻性校正算法進行了研究，并實現(xiàn)了一種基于FPGA硬件平臺的紅外焦平面非均勻性校正系統(tǒng)。
　　本論文設計了基于場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動、AD和DA轉換模塊的設計。
　　研究并實現(xiàn)了紅外成像系統(tǒng)必備的盲元處理和圖像增強模塊，盲元處理模塊采用雙參考輻射源檢測算法和鄰域替代算法，去除了大部分的盲元點噪聲，有效提高圖像成像質量。圖像增強

3、模塊選用平臺直方圖均衡化算法，大幅度提高圖像對比度，增強圖像可視性。
　　分析了基于場景的經典神經網絡算法及不足，提出改進型基于場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角度，對比分析了經典神經網絡校正算法和本文改進型校正算法的優(yōu)劣。
　　在FPGA平臺上實現(xiàn)了改進型基于場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)實時讀寫模塊和校正算法模塊等部分。經測試，該算法在文中搭建的