| 【中文题名】 | 热释电IRFPA非均匀校正算法的研究与实现 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 计算机软件与理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-5 |
| 【中关键词】 | 热释电,红外焦平面阵列,非均匀性校正,MATLAB仿真,数字信号处理, |
| 【英关键词】 | Pyroelectricity,IRFPA,NUC,Matlab simulation,DSP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>一般性问题>理论、方法>算法理论 |
| 【论文摘要】 |
在过去几十年中，国外制冷型红外热成像技术已经从第一代发展到了第三代，集成非制冷探测器阵列也正迅速发展，出现了红外焦平面器件等兼具辐射敏感和信号处理功能的新一代探测器件，大大提高了系统的灵敏度及系统的可靠性。我国从20世纪90年代开始了集成非制冷探测材料和器件的研究。但是对非制冷热成像探测阵列的研究尚处于起步阶段。
热释电型红外焦平面阵列(IRFPA)是非致冷红外热成像技术发展的主流之一，然而其中存在一个最大的缺点是其固有的非均匀性，这严重影响红外图像的成像质量，使图像模糊不清，不能从中提取出特征，甚至失去可探测性，极大的限制了红外焦平面成像系统的探测性能。实用化、实时的非均匀性校正技术是红外焦平面阵列器件应用的一个关键技术。本文就是针对热释电型红外焦平面阵列的非均匀性特征，开展对热释电红外焦平面阵列的非均匀性分析以及其校正方法的研究。
本论文论述了红外焦平面阵列技术的发展状况，红外热成像仪组成部分，以及各部分的特点；详细讨论了非均匀性的概念和评价标准，并深入分析红外焦平面阵列非均匀性的来源和产生的机理；然后分析比较了几种非均匀性校正的方法，指出了其各自的优缺点和适应场合，并用MATL... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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缩写词表 |
8-9 |
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第一章 绪论 |
9-15 |
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1.1 红外热成像技术的发展 |
9-10 |
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1.2 红外热成像技术的应用 |
10-11 |
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1.2.1 在军事上的应用 |
10-11 |
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1.2.2 在民事上的应用 |
11 |
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1.3 非致冷红外热像仪 |
11-12 |
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1.4 课题的背景和主要研究任务 |
12-15 |
|
1.4.1 课题背景 |
12-13 |
|
1.4.2 论文研究内容和结构 |
13-15 |
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第二章 非制冷铁电红外热像系统 |
15-23 |
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2.1 非制冷红外技术 |
15-16 |
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2.2 铁电焦平面凝视成像系统基本组成 |
16-17 |
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2.3 光学系统以及斩波器 |
17-22 |
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2.3.1 调制斩波器 |
18-20 |
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2.3.2 铁电探测器 |
20-22 |
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2.4 热释电效应及热释电探测器工作原理 |
22-23 |
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第三章 红外焦平面阵列非均匀性研究 |
23-31 |
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3.1 非均匀性 |
23-25 |
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3.1.1 非均匀性的定义 |
23-25 |
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3.1.2 定义的讨论 |
25 |
|
3.2 非均匀性的内在分析 |
25-29 |
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3.2.1 非均匀性噪声的组成 |
26 |
|
3.2.2 非均匀性噪声的产生原因 |
26-27 |
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3.2.3 非均匀性噪声的漂移 |
27-28 |
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3.2.4 非均匀性的来源 |
28-29 |
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3.3 非均匀性的定量评价 |
29-31 |
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第四章 红外焦平面阵列的非均匀性校正方法 |
31-46 |
|
4.1 红外焦平面探测器非均匀性数学模型 |
31-32 |
|
4.2 单点校正法 |
32-33 |
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4.3 两点校正法 |
33-35 |
|
4.4 多点校正法 |
35-36 |
|
4.5 两点多段校正法 |
36-37 |
|
4.6 时域高通滤波器法 |
37-39 |
|
4.7 常统计量约束(CS)法 |
39-41 |
|
4.8 人工神经网络法 |
41-43 |
|
4.9 卡尔曼滤波法 |
43 |
|
4.10 小波变换算法 |
43-44 |
|
4.11 非均匀性校正方法总结 |
44-46 |
|
第五章 MATLAB仿真非均匀校正算法 |
46-54 |
|
5.1 MATLAB介绍 |
46 |
|
5.2 非均匀校正算法仿真及结果 |
46-53 |
|
5.2.1 定标 |
46-48 |
|
5.2.2 一点非均匀校正 |
48-49 |
|
5.2.3 两点非均匀校正 |
49-50 |
|
5.2.4 两点多段校正 |
50 |
|
5.2.5 时域高通滤波 |
50-52 |
|
5.2.6 直方图均衡 |
52-53 |
|
5.3 仿真结果分析 |
53-54 |
|
第六章 非均匀校正算法及图像增强的 DSP实现 |
54-64 |
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6.1 DSP芯片介绍 |
54-56 |
|
6.1.1 DSP芯片的基本结构 |
54-55 |
|
6.1.2 DSP芯片的选择 |
55 |
|
6.1.3 TMS320C5416芯片简介 |
55-56 |
|
6.2 热释电红外探测器成像装置 |
56-57 |
|
6.2.1 硬件平台 |
56 |
|
6.2.2 FPGA%26DSP的功能 |
56-57 |
|
6.3 图像信号差分处理 |
57-58 |
|
6.4 DSP程序开发 |
58-63 |
|
6.4.1 存储器分配 |
58 |
|
6.4.2 程序结构及处理过程 |
58-59 |
|
6.4.3 流程图 |
59-62 |
|
6.4.4 中断处理及函数 |
62-63 |
|
6.5 试验结果及分析 |
63-64 |
|
第七章 总结与展望 |
64-66 |
|
致谢 |
66-67 |
|
参考文献 |
67-70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.358784 |
