单帧红外图像低频非均匀性噪声校正算法

红外成像系统中,低频非均匀性噪声严重影响红外系统的成像效果,传统基于标定的方法无法对其进行有效的去除.为此,提出一种基于曲面拟合的低频非均匀性噪声校正算法,首先对含噪图像进行小波滤波,以抑制高频信息;然后利用场景和低频非均匀性噪声梯度的稀疏特性,建立关于非均匀性噪声曲面参数的l1正则化能量泛函,并利用ADMM方法求解最优的非均匀性噪声曲面参数;最后将原始图像减去估计的低频非均匀性噪声得到校正后的图像.使用中波红外热像仪拍摄得到红外图像,对仿真图像和实际图像进行校正,实验结果表明,该算法能明显降低图像的粗糙度和非均匀性值,且有效地去除低频非均匀性噪声.

颜色解耦光响应非均匀性噪声融合凸优化的图像伪造检测算法

当前基于光响应非均匀性噪声的伪造检测算法使用了滤色器阵列,容易产生颜色插值噪声,严重影响了其噪声的提取精度及相关性检测的分辨率;且没有考虑源相机的相关性,借助局部像素统计决策进行目标识别,削弱了算法检测精度。提出了颜色解耦光响应非均匀性(,CD-PRNU color decoupled photo response non-uniformity)噪声融合凸优化方案的图像伪造检测算法。设计颜色解耦光响应非均匀性噪声;并构造了CD-PRNU噪声残留的数学计算模型;再嵌入Bayes原理,形成贝叶斯最小风险决策,利用图像全局像素,完成伪造目标检测。同时提出凸优化方案,将真伪决策演变为凸问题,降低算法复杂度。仿真结果显示:该算法能够更有效地检测出微小尺寸伪造目标,且其误检率更低。

光电成像传感器光子响应非均匀性噪声评价方法研究

在全面分析光电成像传感器噪声源的基础上,提出了采用光子响应非均匀性因子Φ来评价光子响应非均匀性噪声,确立了Φ的测试方法,搭建了具有双积分球结构的测试平台完成了测试,并通过比对实验分析了光子散粒噪声、暗噪声和电路读出噪声对测试结果的影响,最后详细分析了整个输出范围内,光子响应非均匀性噪声与入射辐照度的关系,为光电成像传感器其他指标的测试和光子响应非均匀性噪声校正提供了有力的支持。

遥感相机电子学非线性对调制传递函数的影响及其判别

遥感相机电子学系统在信号转换过程中会产生V/Q非线性和DN/V非线性,并均会对成像子系统的调制传递函数(MTF)造成影响。本文研究了这两种电子学非线性的产生机理和对MTF的影响并提出了相应的判别方法。从两种非线性的产生机理出发,建立了V/Q非线性和DN/V非线性模型,深入分析了两者对相机MTF的影响并进行了仿真实验。实验表明,非线性造成了电子学MTF的下降,使其由正常状态下的0.55下降为0.47,此外还导致MTF随照度变化。提出了基于视频响应曲线结合响应非均匀性(PRNU)噪声曲线区分V/Q非线性和DN/V非线性的方法并进行了仿真验证。仿真实验验证了提出方法的有效性,为系统设计、改进和非线性补偿提供了有力支持。

焦平面阵列红外成像设备噪声特性分析及仿真

红外成像设备噪声分析及仿真是红外图像仿真工作的重要组成部分。分析了焦平面红外成像设备的噪声组成及特性。焦平面红外成像设备的噪声可以分解为非均匀性噪声、非均匀性漂移噪声和随机噪声。分别针对凝视红外成像设备和扫描红外成像设备分析了噪声成分的计算过程及数字特征。根据实测图像数据可提取非均匀性噪声矩阵(或向量)、非均匀性漂移噪声特征参数矩阵、随机噪声特征参数矩阵(或向量)。非均匀性漂移噪声短时间内服从线性变化关系。随机噪声服从正态分布。最后给出了基于实测噪声特征数据的焦平面阵列成像设备的噪声仿真过程。

凸优化耦合传感器模式噪声的图像伪造检测

现有的图像伪造检测算法主要是借助局部像素与恒虚警率来决策真伪,且忽略了源图像的强烈空间相关性,使算法鲁棒性不佳,难以检测微小尺寸伪造;对此,根据成像传感器的独特随机特性,设计传感器模式噪声检测思想;并提出了凸优化机制耦合传感器模式噪声的图像伪造检测算法;基于光响应非均匀性噪声,联合马尔可夫随机场与贝叶斯规则,设计传感器模式噪声;并构造最佳图像标记像素的先验概率模型;嵌入贝叶斯规则,代替恒虚警率,考虑源图像的强烈空间依赖性,联合整个图像像素,确定最大概率标记像素映射;设计凸优化机制,将图像伪造检测转换为凸问题,提高算法检测效率;并分析了不同伪造区域尺寸对算法检测的影响;仿真结果表明:与当前图像伪造检测算法相比,文章算法具备更好的接收机工作特征;以及更高的检测精度与检测效率。

Computer Simulation of Compensation Method for Infrared Focal Plane Array

A major motivation for this work is to investigate a method of computer simulation for compensating fixed pattern noise of the infrared focal plane arrays. A mathematical model of the output signal of focal plane array was established; a compensating algorithm utilizing reference source was derived and simulating programs were designed. The images of compensating process verify the influence of nonuniformity of responsibility and offset on fixed pattern noise. The result show that simulating method of investigating compensation technology for focal plane arrays is feasible, the generated images and methods can be used to the study of image recognition.