紅外圖像非均勻性校正算法優(yōu)化研究.pdf

1、分類號TN219密級j鋤一重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目紅外圖像非均勻性校正算法優(yōu)化研究英文題目StudyonOptimizationofInfraredImageNon—uniformityCorrectionAlgorithm碩士研究生張強(qiáng)指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)代少升教授通信與信息系統(tǒng)論文提交日期2013多多論文答辯日期蘭壁!三：墨：絲論文評閱人曼已之為單答辯委員會主席2013年多月莎日摘要摘要隨著紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展，紅外焦平面陣列成

2、像系統(tǒng)已被廣泛的應(yīng)用于夜間監(jiān)測、非接觸式測溫以及電器設(shè)備熱故障檢測等領(lǐng)域。然而，受半導(dǎo)體材料和器件制造工藝的影響，焦平面陣列在均勻輻射下，其探測單元的響應(yīng)值并不一致，這極大的影響了紅外圖像的質(zhì)量。因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中必須利用現(xiàn)代信號處理技術(shù)對圖像的非均勻性進(jìn)行校正，尤其對紅外圖像非均勻性的實(shí)時校正是具有重要理論研究意義和工程應(yīng)用價值。本文首先分析了紅外圖像非均勻校正的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以及非均勻性產(chǎn)生機(jī)理，然后介紹了紅外探測器的響應(yīng)特性

3、，并且通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了常見非均勻性校正算法存在校正精度低、計(jì)算量大、校正后圖像灰度級分布范圍窄等缺陷，為此論文提出了伽馬校正算法，該算法針對探測器輸出的響應(yīng)值為12位而數(shù)字圖像顯示器通常為8位的情況，將響應(yīng)值進(jìn)行了合理的壓縮，實(shí)現(xiàn)了校正精度的改善，擴(kuò)大了灰度級分布范圍。但是，伽馬校正算法計(jì)算量過大，目前的硬件條件難以實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時校正。為了解決這個問題，論文對該算法進(jìn)行了優(yōu)化研究。優(yōu)化的基本思想是將校正曲線相同或相似的不同探測單元?dú)w為

4、一類，并將歸類后的校正曲線的映射表存儲在查找表中，校正過程中僅對查找表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時讀取，以此來減小計(jì)算量，有效提高了算法的運(yùn)行效率。論文最后利用MATLAB軟件對算法進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證算法圖像處理效果。在軟件仿真的基礎(chǔ)上，將算法移植到TMS320DM6437DSP硬件平臺上進(jìn)行算法實(shí)時性能驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)實(shí)時性優(yōu)化的伽馬校正算法不僅校正精度明顯高于多點(diǎn)校正法，校正后的中低溫圖像層次感強(qiáng)，灰度級分布范圍廣，而且該優(yōu)化算法的計(jì)算量小