基于无挡片技术的红外图像非均匀性校正研究(3)
1.3 本课题研究主要内容
本课题研究的主要内容是非均匀校正算法分析及其硬件实现，以查阅国内外大量相关文献为基础，探讨阵列非均匀性产生的原因，总结一些成熟的校正算法（包括基于定标的和基于场景的算法），比较各算法间的优缺点，着重研究了FPGA平台下基于定标的无挡片校正硬件实现。
本课题研究内容安排概述如下:
第二章：主要分析了阵列非均匀性现象产生的原因，探讨了阵列所成景物图像的特征。
第三章：分别研究了各种校正算法的原理及产生的校正效果，总结特点，比较它们间的优缺点，提出了一种新的校正思路。
第四章：对无挡片下校正算法的FPGA硬件实现过程进行了论述。
最后，以前几章为基础，总结了本课题进行的工作，提出还需解决的问题和改进想法，为下一步工作做准备。
2 红外焦平面阵列非均匀性研究
由于阵列非均匀性的影响,以其为核心设计、制造的红外系统对温度的分辨率不高，直接输出的图像成像效果往往较差,阻碍了阵列的应用范围。要对阵列非均匀性进行研究，首先需要知道红外图像的成像特征，然后分析非均匀性产生的原理及其对图像的影响，最终才能够在不损失图像信息的情况下寻找到合适的方法实现校正。
2.1 红外图像特征
与普通可见光范围的图像相比，红外图像显著的特征就是其反映了景物的温度场分布,能将人眼不能识别的景物温度信息传递出来，通过查阅资料及阅读相关文献总结得，其特征如下：
（l）与普通图像包含丰富的层次、色彩信息不同，红外图像是基于灰度的图像，传递的信息是景物和背景之间温度差异的分布，并且把这些与温度分布有关的信息以不同灰度值表示，图像的分辨力水平较低。
（2）与可见光相比，红外热辐射的波长较长，在空气中传播时易受大气折射和散射影响，故红外图像本身的成像质量远不如可见光图像，景物细节无法完整表现出来，图像在空间上存在一定的相关性。
（3）受背景温度和景物目标本身温度变化平缓影响，红外图像对比度一般较差，表现在其灰度直方图的值大部分集中在一个很窄的区间内。
（4）外界环境的随机干扰、热像仪本身设计的缺陷、传输过程中的噪声等综合因素造成红外图像有很大的随机噪声，信噪比远逊于其它可见光图像。
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