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基于虚拟边框视场光阑的IRFPA自适应非均匀性校正算法 被引量:2
1
作者 刘崇亮 金伟其 +3 位作者 范永杰 曹扬 刘秀 刘斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1159-1164,共6页
非均匀性校正是提高红外焦平面阵列成像质量的关键环节.本文提出了一种基于虚拟边框视场光阑的红外非均匀性校正算法.该算法用人工神经网络对边框像元进行初始校正,形成校正虚拟边框,再根据场景信息和帧间位移,将偏置校正参数逐行逐列传... 非均匀性校正是提高红外焦平面阵列成像质量的关键环节.本文提出了一种基于虚拟边框视场光阑的红外非均匀性校正算法.该算法用人工神经网络对边框像元进行初始校正,形成校正虚拟边框,再根据场景信息和帧间位移,将偏置校正参数逐行逐列传递,可消除焦平面阵列全视场响应的偏置非均匀性.由于算法主要基于代数运算,运算量较低,故能根据场景信息自适应地实现快速、高效的一点校正;且不需要对成像系统进行机械结构改造,与传统代数算法相比,适应性更强.真实红外图像与仿真图像对算法的检验结果,证明了方法的有效性. 展开更多
关键词 红外焦平面探测器阵列 基于场景 虚拟边框视场光阑 非均匀性校正
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基于积分时间的IRFPA成像系统动态范围的调整 被引量:1
2
作者 代少升 肖义 徐沛 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期703-706,共4页
针对目前一些红外焦平面阵列(IRFPA)成像系统由于积分时间固定导致动态范围较窄的问题,提出了一种基于积分时间的调整IRFPA成像系统动态范围的方法。采用此方法,设计了一种积分时间可变的IRFPA成像系统,最后给出实验结果。结果证明所提... 针对目前一些红外焦平面阵列(IRFPA)成像系统由于积分时间固定导致动态范围较窄的问题,提出了一种基于积分时间的调整IRFPA成像系统动态范围的方法。采用此方法,设计了一种积分时间可变的IRFPA成像系统,最后给出实验结果。结果证明所提出的方法是可行的,能有效地扩大IRFPA成像系统的动态范围。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 成像系统 积分时间 动态范围
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用于IRFPA测试的高性能数据采集系统 被引量:1
3
作者 郑裕峰 王永纲 周忠辉 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第3期362-366,共5页
根据红外焦平面阵列(Infrared focal plane array,IRFPA)探测器的最新发展对性能测试的需求,设计和实现了VXI总线的高性能数据采集系统。高速高带宽的模拟调理电路的灵活设计,可以兼容多种IRFPA的信号读出电路;灵活配置的采样时钟控制,... 根据红外焦平面阵列(Infrared focal plane array,IRFPA)探测器的最新发展对性能测试的需求,设计和实现了VXI总线的高性能数据采集系统。高速高带宽的模拟调理电路的灵活设计,可以兼容多种IRFPA的信号读出电路;灵活配置的采样时钟控制,支持CDS和SHA两种采样模式,而且能够连续调节ADC的采样时钟相位;有效的低噪声设计措施,保证了系统能够真正实现12.5 MSPS,16 bit的高精度采样。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列(irfpa) 数据采集 低噪声设计 测试系统
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基于漂移补偿的IRFPA非均匀性校正改进算法研究 被引量:1
4
作者 代少升 刘发萍 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期865-868,共4页
由于红外焦平面阵列(IRFPA)探测单元的响应特性随环境变化而缓慢漂移,严重影响IRFPA定标类算法的校正精度,为此提出基于漂移补偿的IRFPA非均匀性校正改进算法。该算法利用探测单元响应特性漂移规律对定标类校正系数进行补偿,以适应环境... 由于红外焦平面阵列(IRFPA)探测单元的响应特性随环境变化而缓慢漂移,严重影响IRFPA定标类算法的校正精度,为此提出基于漂移补偿的IRFPA非均匀性校正改进算法。该算法利用探测单元响应特性漂移规律对定标类校正系数进行补偿,以适应环境温度的变化,进而有效校正IRFPA的非均匀性。实验结果表明:该算法校正后的IRFPA非均匀性从0.185 91降到0.046 725,有效提高了红外系统的成像质量和环境适应性能。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 环境温度 漂移补偿
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基于FPGA实现的IRFPA探测器驱动电路的设计 被引量:3
5
作者 刘万成 唐树威 《光电技术应用》 2014年第1期65-67,共3页
介绍了IRFPA(infrared focal plane arrays)探测器驱动电路的系统组成及工作原理,设计采用单片FPGA芯片实现探测器控制及红外图像的预处理,减小了整个系统的设计尺寸,提高了设计的集成度。详细介绍了核心器件FPGA的算法实现,给出了关键... 介绍了IRFPA(infrared focal plane arrays)探测器驱动电路的系统组成及工作原理,设计采用单片FPGA芯片实现探测器控制及红外图像的预处理,减小了整个系统的设计尺寸,提高了设计的集成度。详细介绍了核心器件FPGA的算法实现,给出了关键模块的设计方法、流程。通过应用于640×512红外焦平面阵列探测器,验证了方法的可性能,成像效果清晰、对比度高,满足后期图像处理的要求。 展开更多
关键词 FPGA irfpa 驱动电路
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基于IRFPA改进中值滤波算法的FPGA实现 被引量:1
6
作者 杨绍岩 刘万成 周长春 《光电技术应用》 2011年第2期64-67,70,共5页
中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术。改进中值滤波算法与传统3×3中值滤波器相比较:滤波模板由2个FIFO与7个寄存器组成,简单实用;经过6级比较可以快速找到9个数的中值,提高了寻找中值的速度;得... 中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术。改进中值滤波算法与传统3×3中值滤波器相比较:滤波模板由2个FIFO与7个寄存器组成,简单实用;经过6级比较可以快速找到9个数的中值,提高了寻找中值的速度;得到的中值与原始数据经过阈值比较,做选择性替换,便于更好地保持图像细节。此算法在640×512元红外焦平面阵列探测器上,成功实现3×3窗口对图像进行中值滤波,运算简单速度快,在滤除噪声尤其是脉冲噪声的同时能很好地保护信号的细节信息。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 中值滤波 模板 阈值
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基于函数拟合的IRFPA非均匀性校正及其FPGA实现
7
作者 李恩科 殷世民 刘上乾 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期579-582,共4页
结合红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性校正的工程实际,设计了基于函数拟合的校正算法,采用大容量高速现场可编程门阵列(FPGA)器件,实现了该非均匀性校正系统,它能有效适应红外焦平面阵列器件响应特性的大动态范围和非线性,具有体积小、运... 结合红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性校正的工程实际,设计了基于函数拟合的校正算法,采用大容量高速现场可编程门阵列(FPGA)器件,实现了该非均匀性校正系统,它能有效适应红外焦平面阵列器件响应特性的大动态范围和非线性,具有体积小、运算速度快和校正精度高等优点,为红外焦平面阵列非均匀性校正开辟了一条新的技术改造途径。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 函数拟合 现场可编程门阵列
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New Dynamic Algorithm for IRFPA Bad Pixel Detection and Compensation Based on Statistics 被引量:4
8
作者 刘崇亮 金伟其 +1 位作者 曹扬 刘秀 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2009年第4期463-467,共5页
Based on the analysis to the behavior of bad pixels, a statistics-based auto-detecting and compensation algorithm for bad pixels is proposed. The correcting process is divided into two stages: bad pixel detection and... Based on the analysis to the behavior of bad pixels, a statistics-based auto-detecting and compensation algorithm for bad pixels is proposed. The correcting process is divided into two stages: bad pixel detection and bad pixel compensation. The proposed detection algorithm is a combination of median filtering and statistic method. Single frame median filtering is used to locate approximate map, then statistic method and threshold value is used to get the accurate location map of bad pixels. When the bad pixel detection is done, neighboring pixel replacement algorithm is used to compensate them in real-time. The effectiveness of this approach is test- ed by applying it to I-IgCATe infrared video. Experiments on real infrared imaging sequences demonstrate that the proposed algorithm requires only a few frames to obtain high quality corrections. It is easy to combine with traditional static methods, update the pre-defined location map in real-time. 展开更多
关键词 infrared focal plane array irfpa based on statistics bad pixel detection bad pixel compensation
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IR-64N红外焦平面凝视热象仪 被引量:1
9
作者 周起勃 《红外技术》 CSCD 1991年第5期5-9,共5页
一种3~5μm的红外焦平面凝视热象仪已研制成功。它采用32×64元PtSi肖特基势垒红外CCD焦平面探测器,数字化视频处理器进行固定图形噪声消除和响应率非均匀校正,输出与电视兼容的实时红外热图。本文详细描述了样机的设计原理,分析... 一种3~5μm的红外焦平面凝视热象仪已研制成功。它采用32×64元PtSi肖特基势垒红外CCD焦平面探测器,数字化视频处理器进行固定图形噪声消除和响应率非均匀校正,输出与电视兼容的实时红外热图。本文详细描述了样机的设计原理,分析了系统的主要性能指标。结果表明这种凝视热成象系统具有较好的性能,结构简单,可靠性高和成本低。 展开更多
关键词 热像仪 红外焦平面 红外CCD PTSI
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红外焦平面阵列非线性响应的分析和计算 被引量:20
10
作者 刘会通 王骐 +1 位作者 郑志伟 张明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期253-258,共6页
分析了导致红外焦平面阵列响应非线性的各种因素 ;并以 Hg Cd Te红外焦平面阵列为例 ,以量子效率与入射光子波长的相关性为基础 ,计算了在准理想条件下探测器响应的非线性量 ;结合非均匀性校正 ,计算了在给定区间定标后的非线性大小 ;
关键词 红外焦平面阵列 非线性响应 非均匀性 量子效率
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基于环境温度的红外焦平面阵列非均匀性校正 被引量:13
11
作者 白俊奇 陈钱 +3 位作者 钱惟贤 屈惠明 王娴雅 左超 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期49-52,共4页
分析了环境变化对红外焦平面阵列信号输出的影响,提出了一种基于环境温度和目标温度的非均匀性校正算法.利用UL01011凝视型红外探测器进行信号采集,根据最小二乘原理建立了焦平面探测单元的指数响应模型.最后,利用该模型进行非均匀性校... 分析了环境变化对红外焦平面阵列信号输出的影响,提出了一种基于环境温度和目标温度的非均匀性校正算法.利用UL01011凝视型红外探测器进行信号采集,根据最小二乘原理建立了焦平面探测单元的指数响应模型.最后,利用该模型进行非均匀性校正.实验表明,算法能在较宽的环境温度范围,准确预测焦平面探测单元的响应,有效提高了非均匀性校正的精度. 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 环境温度 最小二乘
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凝视型红外搜索跟踪系统的作用距离模型 被引量:29
12
作者 王兵学 张启衡 +2 位作者 陈昌彬 王敬儒 何雪梅 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期8-11,共4页
作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的... 作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的影响,建立了凝视型IRST系统作用距离的数学模型,为系统设计和性能评估提供了理论依据。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 凝视型焦平面阵列 作用距离 数学模型
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红外焦平面阵列基于黑体的非均匀性校正方法中的限制因素 被引量:11
13
作者 刘会通 易新建 +1 位作者 刘靖 徐隆 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期41-44,共4页
以基本的红外辐射理论为依据 ,阐述了红外焦平面阵列非均匀性校正的物理原理 ,首次综合性地论述了标定类方法所存在的三个基本限制因素 ,并重点给出了红外焦平面阵列响应漂移的实验结果。
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 响应漂移 黑体 限制因素
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红外焦平面阵列的自适应非均匀性校正及硬件实现 被引量:17
14
作者 曹扬 金伟其 +1 位作者 刘崇亮 刘秀 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2985-2991,共7页
针对长时间工作或环境剧烈变化时红外焦平面阵列(IRFPA)器件易产生条纹状非均匀性的问题,研究了在不遮挡成像视场条件下它的动态非均匀性校正(NUC)及其硬件实现技术。介绍了基于场景的改进恒定统计NUC(ICS-NUC)方法,即通过纵向通道间的... 针对长时间工作或环境剧烈变化时红外焦平面阵列(IRFPA)器件易产生条纹状非均匀性的问题,研究了在不遮挡成像视场条件下它的动态非均匀性校正(NUC)及其硬件实现技术。介绍了基于场景的改进恒定统计NUC(ICS-NUC)方法,即通过纵向通道间的统计量均衡策略实现对条纹非均匀性的抑制,并引入遗忘因子通过帧间迭代实现非均匀性的动态校正。描述了基于非制冷IRFPA组件在BF561DSP平台的ICS-NUC处理流程,并实现了ICS-NUC的均值法(IC-SA)和中值法(ICSM),从而有效地动态校正条纹非均匀性,提高红外图像质量。实验表明,经过ICS-NUC处理,减弱了红外图像的条纹噪声,使用ICSA和ICSM法使IRFPA组件的非均匀性从3.43%分别降低至1.82%和0.91%,连续运行4h后仍可使组件非均匀性从漂移后的5.05%降至0.92%。提出的方法为后续高性能热成像系统的研究和应用奠定了技术基础。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 非均匀性校正 改进的恒定统计算法 数字信号处理
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基于PCIE的红外焦平面探测器测试系统 被引量:7
15
作者 刘子骥 蒋亚东 +1 位作者 祝红彬 李伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期255-258,共4页
介绍了一套自制高效的红外焦平面器件性能参数测试系统,建立了包括控制模块、辐射源、UFPA模块、信号采集模块和上位机程序在内的测试平台,分析了该系统平台的关键技术.系统可实现实时的数据采集,同时对RMS噪声、非均匀性、响应率、探... 介绍了一套自制高效的红外焦平面器件性能参数测试系统,建立了包括控制模块、辐射源、UFPA模块、信号采集模块和上位机程序在内的测试平台,分析了该系统平台的关键技术.系统可实现实时的数据采集,同时对RMS噪声、非均匀性、响应率、探测率、噪声等效功率和噪声等效温差等关键参数进行快速有效的计算分析,并能准确统计出盲元的数量和位置,分析、评估和存储器件每个像元的性能参数. 展开更多
关键词 红外焦平面 测试系统 PCIE
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基于配准的红外焦平面阵列条纹非均匀性校正 被引量:12
16
作者 任建乐 陈钱 钱惟贤 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期499-502,506,共5页
条纹非均匀性是线扫红外焦平面阵列和非制冷凝视型红外焦平面阵列成像系统中一种特殊的固定图案噪声.分析了其产生的原因,提出了一种基于亮度恒定假设和配准的条纹非均匀性校正算法.根据相邻两帧获得亮度均方误差函数,最后通过最小化全... 条纹非均匀性是线扫红外焦平面阵列和非制冷凝视型红外焦平面阵列成像系统中一种特殊的固定图案噪声.分析了其产生的原因,提出了一种基于亮度恒定假设和配准的条纹非均匀性校正算法.根据相邻两帧获得亮度均方误差函数,最后通过最小化全局亮度均方误差函数得到全局最优解作为非均匀性校正的参数.实验结果表明,该算法能够在几帧内达到较好的收敛,且计算简单,有效提高了条纹非均匀性的校正效果. 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 条纹非均匀性校正 亮度恒定 配准
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利用DSP图像处理系统实现红外焦平面阵列的非均匀性校正 被引量:6
17
作者 柳刚 黄竹邻 +3 位作者 周昊 何兆湘 陈四海 易新建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期34-37,共4页
实用化、实时的非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术。根据两点校正法的原理,提出了一种利用 DSP 图像处理系统对红外焦平面阵列非均匀性进行校正的新方法。实验结果表明,此方法可以应用于实时红外视频图像的处理,并能达到... 实用化、实时的非均匀性校正是红外焦平面器件应用的一个关键技术。根据两点校正法的原理,提出了一种利用 DSP 图像处理系统对红外焦平面阵列非均匀性进行校正的新方法。实验结果表明,此方法可以应用于实时红外视频图像的处理,并能达到较好的效果。 展开更多
关键词 非均匀性校正 红外焦平面阵列 DSP 两点校正 图像处理系统 红外焦平面器件 视频图像 实时 关键技术 实用化
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中/长波红外双衍射级次共路Offner成像光谱仪 被引量:9
18
作者 张浩 方伟 +2 位作者 叶新 姜明 宋宝奇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期965-974,共10页
为提高成像光谱仪的工作波长范围,提出了基于双波段焦平面探测器(FPAs)的双衍射级次全共路Offner成像光谱仪结构。该结构中凸面光栅的一级衍射光和二级衍射光完全重叠共路传输,并可由焦平面处的双波段红外焦平面探测器IR FPAs实现级... 为提高成像光谱仪的工作波长范围,提出了基于双波段焦平面探测器(FPAs)的双衍射级次全共路Offner成像光谱仪结构。该结构中凸面光栅的一级衍射光和二级衍射光完全重叠共路传输,并可由焦平面处的双波段红外焦平面探测器IR FPAs实现级次的自然分离和同时探测。分析了该结构的工作原理和设计方法,基于几何光线追迹法仿真了谱线弯曲和色畸变特性,基于Huygens点扩散函数(PSF)仿真了光谱响应函数(SRF)并导出了光谱带宽。实验显示:双衍射级次共路Offner成像光谱仪的工作波段为3~6μm(二级衍射)和6~12μm(一级衍射),谱线弯曲和色畸变均小于0.5个像元宽度,光谱带宽分别为13.2~14.3nm(二级衍射)和28.3~33.3nm(一级衍射),两个工作波段内的衍射效率均大于或等于20%。整个系统结构简单紧凑、光谱范围宽,满足对地物或深空目标的中等分辨率的中远红外光谱探测需求。 展开更多
关键词 成像光谱仪 双衍射级次 共光路探测 双波段红外焦平面探测器(ir FPAs)
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线列红外焦平面中几种相关采样法分析 被引量:8
19
作者 房骏 李言谨 +1 位作者 陈新禹 方家熊 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期41-46,共6页
介绍了相关双采样法(CDS)、四δ采样、差分平均法等方法对像元复位噪声(KTC)的抑制作用,从理论上分析了这几种方法对输入噪声的影响.将这几种方法用于线列红外焦平面,并对不同方法对噪声改善的程度进行了实验比较.
关键词 相关采样 KTC噪声 红外焦平面 CDS
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对中波与长波红外焦平面热成像的一些探讨 被引量:6
20
作者 吴诚 苏君红 +2 位作者 潘顺臣 冯生荣 金伟其 《红外技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期6-8,共3页
从对 3~ 5 μm和 8~ 14μm两个红外波段的大气传输特性、背景限NETD值计算、整机系统及应用等方面的分析比较入手 ,对这两个波段凝视热成像技术进行一些讨论 ,以说明 3~ 5
关键词 热成像 中波红外 长波红外 红外焦平面
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