MATLAB红外成像非均性校正方法研究及其实现(3)
第四章 针对两点温度定标校正方法的研究，在本章进行了在Matlab软件上进行的仿真以及结果分析。
第五章 本章是结束语。
2 红外图像非均匀性的分析
2.1 红外图像非均匀性产生的原因
2.1.1 系统自身的非均匀性
当今，很多国家都在研究红外图像的非均匀性，然而，造成红外图像的非均匀性的原因主要有两点，第一点是探测器自身的缺陷导致的非均匀性，第二点是外界环境导致的非均匀性。在本小节中将介绍系统自身的非均匀性引起的非均匀性。相比较而言，器件自身造成的非均匀性比较容易实现校正。下面就具体来介绍这几种原因。
（1）器件自身：器件自身的因素主要包含生产光敏器件材料成分的不均匀、探测面的不均匀、光谱响应的变化、CCD注入效率的不均匀、探测器偏置电压等，当一个器件完工，那么器件自身带来的非均匀性将不可避免。实验表明，器件的非均匀性和注入效率成反比，要想降低器件非均匀性，可以考虑提高注入效率，但是由于器件材料工艺的局限，非均匀性可以得到改善，但却不能彻底去除。
（2）CCD方面：因为并不是所有的CCD势阱都一致，它们之间的区别将会造成红外成像的非均匀性，当势阱中出现信号电荷时，对信号电荷进行转移和耦合，所以，电压的大小以及电荷的转移效率都好影响器件的非均匀性。
（3）暗电流方面：器件的暗电流的不均匀。
（4）1/f噪声：主要是因为不同的探测器单元1/f噪声不同，并且探测器单元间的1/f噪声也不均匀。
（5）器件响应的非线性：器件响应存在着非线性这一特点，并且非线性特性不尽相同。
（6）器件在不同工作时刻有不同的状态：探测器的性能和实际的温度有很大的关联，并且温度的变化将会严重影响探测器输出的非均匀性。
2.1.2 外界引入的非均匀性
对器件的非均匀性产生影响的因素有：背景辐射的亮度会产生一定的的变化、红外热像仪也会产生轻微的背景辐射。通过在红外探测器的光敏元前安装光学系统来得到被测表面的红外辐射，再把它聚焦到敏元器件上，因为不同的探测器距离光轴的角度不一致，所以即使是面积相同的探测器的红外辐射的大小也不一样，这就是红外图像的非均匀性，从这一点可以得出结论，红外光学系统的背景辐射会对探测器的使用性能产生较大的影响。要想校正这种由外界引入的非均匀性，难度比较大，不易操作，因为这种非均匀性和外界的条件息息相关，不易控制。然而想得到比较完整的分析结果是不太容易的。这是因为在红外图像的传递信息的过程中，并不是单一的元素作用的，而是多种因素相互耦合产生的作用，这种作用通过一种表现出的综合形态来呈现给我们。在红外图像的非均匀性的产生机理和作用效果清楚之前，我们大多数的时候是用实际的测量办法得出的结果来分析红外图像的非均匀性，我们通常用均匀的辐射面源来对非均匀性进行测试。
2.2 非均匀性度量方法
可以通过采用非均匀性的定义来表示非均匀性的度量，上面提到过将非均匀性定义为在均匀辐射照射的情况下响应单元的输出并不一致。本章将介绍几种非均匀性度量方法。