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基于场景的非均匀校正算法在红外系统中的应用 被引量:3
1
作者 邓希宁 任海富 李凌杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期568-570,共3页
在分析了几种非均匀校正算法特点的基础上,提出了一种易于硬件实现的新算法,并给出了具体的硬件实现方法。与许多基于场景的非均匀校正算法不同,它不依赖目标的运动来抑制固定的图像噪声,而是将图像中的固定图像噪声和随时间温度的缓慢... 在分析了几种非均匀校正算法特点的基础上,提出了一种易于硬件实现的新算法,并给出了具体的硬件实现方法。与许多基于场景的非均匀校正算法不同,它不依赖目标的运动来抑制固定的图像噪声,而是将图像中的固定图像噪声和随时间温度的缓慢变化带来的信号漂移,看作是一种低频信号,利用时域高通滤波,将低频滤除;由于滤除的低频信号远低于帧频,因此不会影响图像细节。应用结果表明,该算法能有效消除红外探测器的非均匀噪声并有效抑制温度变化带来的漂移。 展开更多
关键词 4N红外焦平面探测器 基于场景的非均匀校正 FPGA 参数提取
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一种基于场景的非均匀校正算法 被引量:2
2
作者 张俊举 孙恋君 +2 位作者 王世允 常本康 钱芸生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期174-177,共4页
提出了一种基于场景的非均匀校正算法,它不仅可以消除红外焦平面阵列响应特性的非均匀性,还可以补偿其漂移。建立了一个包含漂移因素的红外焦平面探测器响应模型,该模型构成了算法的基础。非均匀校正算法分两步执行:首先执行初步非均匀... 提出了一种基于场景的非均匀校正算法,它不仅可以消除红外焦平面阵列响应特性的非均匀性,还可以补偿其漂移。建立了一个包含漂移因素的红外焦平面探测器响应模型,该模型构成了算法的基础。非均匀校正算法分两步执行:首先执行初步非均匀校正消除大部分的非均匀性,然后利用运动场景形成的红外图像序列来补偿响应特性的漂移噪声。场景运动估计是本算法的关键,块匹配方法被介绍来实现准确地运动估计。真实的红外图像数据说明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 红外技术 均匀校正 红外焦平面阵列 运动估计 块匹配
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基于FPGA的红外焦平面器件非均匀性多段二阶校正
3
作者 杨洪焱 闫鹏 +1 位作者 杨凡超 程娟 《光子学报》 北大核心 2025年第7期176-189,共14页
针对大动态范围、非线性特征明显的红外成像仪,提出了一种符合探测器响应特性曲线整体和局部非线性特征的多段二阶非均匀性校正算法。基于MATLAB仿真平台验证了该算法非均匀性校正的有效性和良好的收敛性,基于FLSAH+DDR的参数存储架构... 针对大动态范围、非线性特征明显的红外成像仪,提出了一种符合探测器响应特性曲线整体和局部非线性特征的多段二阶非均匀性校正算法。基于MATLAB仿真平台验证了该算法非均匀性校正的有效性和良好的收敛性,基于FLSAH+DDR的参数存储架构和现场可编程门阵列器件搭建了硬件实现平台,结合算法在该硬件平台上对三个典型温度的红外图像进行了非均匀性校正。结果表明,与传统的多段线性校正算法相比,经过多段二阶校正算法处理后的图像非均匀性平均降低至前者的48.4%,图像的非均匀性显著降低。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 二阶线性校正 分段校正 现场可编程门阵列
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红外运动模糊图像的非均匀校正方法
4
作者 林中骏 黄新栋 李争 《红外技术》 北大核心 2025年第6期765-769,共5页
红外焦平面阵列传感器因制作工艺与材料限制,其探测单元在接收相同强度红外光时响应不一致,导致生成图像中存在显著的非均匀性噪声。为有效抑制该噪声,本文提出一种基于运动模糊图像的红外非均匀性校正算法。该算法利用红外运动模糊图... 红外焦平面阵列传感器因制作工艺与材料限制,其探测单元在接收相同强度红外光时响应不一致,导致生成图像中存在显著的非均匀性噪声。为有效抑制该噪声,本文提出一种基于运动模糊图像的红外非均匀性校正算法。该算法利用红外运动模糊图像的特性,通过滑动窗口技术分离图像中的非均匀性噪声与场景信息,并基于分离出的噪声特征实现图像校正。实验结果表明,经本文算法校正后的图像,其非均匀性指标较原始图像显著降低了4.2%,有效提升了红外图像的成像质量。 展开更多
关键词 红外图像 均匀校正 运动模糊
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基于时空域滚动引导滤波的分尺度非均匀性校正算法
5
作者 刘通 隋修宝 +1 位作者 陈钱 陈星燎 《应用光学》 北大核心 2025年第2期309-318,共10页
非均匀性是红外成像系统普遍存在的固有缺陷,主要表现为条纹和散粒状的固定模式噪声,造成图像质量严重退化。当前基于场景的非均匀性校正方法普遍依赖运动场景,静止场景容易被视为非均匀性,误校正会产生鬼影。为解决该问题,放弃对场景假... 非均匀性是红外成像系统普遍存在的固有缺陷,主要表现为条纹和散粒状的固定模式噪声,造成图像质量严重退化。当前基于场景的非均匀性校正方法普遍依赖运动场景,静止场景容易被视为非均匀性,误校正会产生鬼影。为解决该问题,放弃对场景假设,从非均匀性自身特征出发,基于一维引导滤波结合递进校正和能量阻断机制校正大尺度的条纹非均匀性;对时域低通图像,基于滚动引导滤波的尺度感知和滤波收敛特性,通过求解最小均方误差下的线性校正模型参数,去除小尺度的散粒非均匀性。为验证算法的鲁棒性,使用缺乏运动场景开展模拟和实测实验,通过主客观评价,验证了本算法具有非均匀性校正残差小、抑制鬼影能力强、不过度校正、不对运动场景依赖等优点,且兼具对视频流和单帧图像的校正能力。 展开更多
关键词 红外成像系统 均匀校正 尺度感知 一维引导滤波 滚动引导滤波
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基于场景自适应方向引导滤波的红外成像非均匀性校正方法 被引量:2
6
作者 肖沁 李正周 刘海毅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期246-258,共13页
为了去除红外成像非均匀性,提出了一种基于场景自适应方向引导滤波的红外成像非均匀性校正方法。提出的场景自适应方向引导滤波器通过在局部窗口内自适应计算非均匀图像的Canny边缘特征响应,并利用此响应特征计算惩罚因子以调整引导滤... 为了去除红外成像非均匀性,提出了一种基于场景自适应方向引导滤波的红外成像非均匀性校正方法。提出的场景自适应方向引导滤波器通过在局部窗口内自适应计算非均匀图像的Canny边缘特征响应,并利用此响应特征计算惩罚因子以调整引导滤波器规整化因子,估计出更真实场景图像,保留图像的细节信息,提高校正算法的鲁棒性。同时,针对神经网络校正算法易产生鬼影的缺点,用运动检测机制以及自适应调整神经网络学习率抑制鬼影。进行了多组红外非均匀性图像校正实验,验证了该红外成像非均匀性校正方法能在有效保留图像细节信息的同时抑制红外像元非均匀性和条纹非均匀性,提高了非均匀校正算法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 红外成像 均匀校正 引导滤波 神经网络 红外特征提取 场景自适应滤波
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基于轻量化多尺度下采样网络的红外图像非均匀性校正算法 被引量:1
7
作者 牟新刚 朱太龙 周晓 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期501-509,共9页
红外成像系统常由于探测单元的非均匀性导致成像结果出现条纹噪声。基于深度学习的红外图像非均匀校正算法为取得较好的校正结果,通常采用复杂度高的网络结构,导致计算量庞大。本文提出了一种轻量化网络的红外图像非均匀校正算法,并针对... 红外成像系统常由于探测单元的非均匀性导致成像结果出现条纹噪声。基于深度学习的红外图像非均匀校正算法为取得较好的校正结果,通常采用复杂度高的网络结构,导致计算量庞大。本文提出了一种轻量化网络的红外图像非均匀校正算法,并针对Unet网络的编码过程设计了一种轻量化多尺度下采样模块(Lightweight Multi-scale Downsampling Module,LMDM)。LMDM通过像素拆分和通道重构实现特征图下采样,利用多个串联的深度可分离卷积(Depth-wise Separable Convolution,DSC)实现多尺度特征提取。此外,该算法引入轻量化通道注意力机制用于调整特征权重,实现更好的上下文信息融合。实验结果表明,与对比算法相比,本文提出的算法在保证校正图像纹理清晰、细节丰富和边缘锐利的前提下,内存占用降低70%以上,红外图像处理速度提升24%以上。 展开更多
关键词 红外图像 均匀校正 深度学习 轻量化 多尺度特征提取
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基于90°旋转定标和场景校正相结合的非均匀性校正技术 被引量:7
8
作者 张丽莎 刘兆军 +4 位作者 马文坡 龙亮 吴立民 阮宁娟 钱惟贤 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2017年第1期78-87,共10页
非均匀性是影响红外遥感系统探测灵敏度的重要因素之一。随着红外遥感系统探测性能的提升,探测幅宽越大、辐射分辨率越高,对非均匀性要求也越高,而传统的非均匀性校正技术残差较大,难以满足要求,非均匀性已经成为限制红外系统在各领域... 非均匀性是影响红外遥感系统探测灵敏度的重要因素之一。随着红外遥感系统探测性能的提升,探测幅宽越大、辐射分辨率越高,对非均匀性要求也越高,而传统的非均匀性校正技术残差较大,难以满足要求,非均匀性已经成为限制红外系统在各领域深入应用的严重问题。针对高灵敏度长线阵推扫型海洋红外遥感系统,提出一种采用90°旋转定标(side-slither)和基于场景相结合的自适应校正技术。首先根据海洋背景红外辐射特性模型和系统响应特性,完成红外图像的仿真;通过side-slither定标技术,实现对图像的预校正以及盲元替换;根据side-slither原理,分析链路中影响校正残差的各因素,主要包括平台偏航和场景的高频动态变化,导致所有像元不能对同一辐射强度的场景成像,增大校正后图像的非均匀性残差。为进一步抑制非均匀性残差,对图像进行基于场景的自适应校正,仿真结果表明,经side-slither定标和恒定统计场景校正后,图像非均匀性残差能接近或小于时间噪声水平,满足高灵敏度探测需求,能够为后续红外弱目标的检出提供高品质图像。 展开更多
关键词 90°旋转定标 基于场景的非均匀校正 高灵敏度 海洋红外遥感
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一种基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正算法 被引量:25
9
作者 李庆 刘上乾 +1 位作者 赖睿 王炳健 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期720-723,共4页
针对IRFPA器件在工程使用中固定图案噪音会发生漂移及探测元响应呈现非线性的特征,提出了一种以二次方程表征的响应特性数学模型,并利用场景数据的卡尔曼滤波算法,对其实施双校正。本算法较基于线性模型的非均匀性校正算法具有更好的校... 针对IRFPA器件在工程使用中固定图案噪音会发生漂移及探测元响应呈现非线性的特征,提出了一种以二次方程表征的响应特性数学模型,并利用场景数据的卡尔曼滤波算法,对其实施双校正。本算法较基于线性模型的非均匀性校正算法具有更好的校正效果,仿真实验结果验明了算法的优越性· 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 线性响应 卡尔曼滤波 参量漂移
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基于场景的空间投影估计和时域迭代非均匀性校正算法(英文) 被引量:1
10
作者 许轰烈 陈钱 +2 位作者 隋修宝 任建乐 任侃 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期710-715,共6页
提出了一种基于场景的空间投影估计和时域迭代百均匀性校正算法(SPETI).这种方法主要是通过投影估计来估算全局位移,并且在连续多帧图像中进行迭代计算.首先,为配准准则设计了一个新的投影估计;然后,计算相邻帧并进行迭代计算,以此来获... 提出了一种基于场景的空间投影估计和时域迭代百均匀性校正算法(SPETI).这种方法主要是通过投影估计来估算全局位移,并且在连续多帧图像中进行迭代计算.首先,为配准准则设计了一个新的投影估计;然后,计算相邻帧并进行迭代计算,以此来获得较快的固定图案噪声(FPN)收敛,同时减少鬼影的产生;最后,将本算法移植至基于FPGA的硬件系统中.在连续单调运动的系统中测试算法的各项指标,并且将实际的校正效果予以展示.为了与自适应最小均方差算法和全变差算法进行比较,对一个完全干净的红外图像序列添加了人为的非均匀性.将固定标准增益和偏置非均匀性添加到图像序列上,以测试迭代次数与非均匀性等级的关系. 展开更多
关键词 基于场景的非均匀校正 空间投影估计 时域迭代 连续单调运动 FPGA
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基于场景运动分析的红外图像非均匀性校正 被引量:6
11
作者 姜光 周慧鑫 +1 位作者 王炳健 刘上乾 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期81-84,共4页
提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随... 提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随时间和环境的变化而发生缓慢变化的情况,而且对普通基于场景分析校正算法中形成的校正虚像也有很好的抑制作用. 展开更多
关键词 红外图像 均匀校正 红外焦平面列阵 场景运动 虚像 IRFPA
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基于单调场景运动的复杂非均匀性校正 被引量:4
12
作者 许轰烈 陈钱 +1 位作者 隋修宝 刘宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期3168-3172,共5页
在红外探测器中,高频非均匀性主要表现为列或者行条纹,而低频非均匀性则主要表现为片状。在实际应用中,场景是沿着一个单调方向,并且有不同的非均匀性出现。基于这样的考虑,提出了一个基于场景的非均匀性校正技术,不仅符合上述校正要求... 在红外探测器中,高频非均匀性主要表现为列或者行条纹,而低频非均匀性则主要表现为片状。在实际应用中,场景是沿着一个单调方向,并且有不同的非均匀性出现。基于这样的考虑,提出了一个基于场景的非均匀性校正技术,不仅符合上述校正要求,而且也实现了小型化、低功耗的实时硬件系统。通过为配准原则开发一种新的投影估计来解决问题,同时在硬件系统上实现了这一技术。通过评价标准测试了这项技术的性能,展示了在单调运动下系统非均匀性校正的实际效果。实验结果表明:该算法具有校正精度高、收敛速度快的优点。 展开更多
关键词 投影估计 单调运动 基于场景 均匀校正
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基于场景的红外非均匀性校正算法对比研究 被引量:9
13
作者 张学峰 陈宝国 +1 位作者 樊养余 王巍 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期560-566,共7页
红外技术发展到今天,红外凝视焦平面探测器阵列性能高、使用简单,从而成为红外系统的主流。但是,红外探测器的工艺和技术生产不出像可见光CCD那样均匀的红外器件,红外探测器阵列的非均匀性一直是红外凝视探测器的主要缺陷。人们开发了... 红外技术发展到今天,红外凝视焦平面探测器阵列性能高、使用简单,从而成为红外系统的主流。但是,红外探测器的工艺和技术生产不出像可见光CCD那样均匀的红外器件,红外探测器阵列的非均匀性一直是红外凝视探测器的主要缺陷。人们开发了多种非均匀性校正算法,尤其是基于场景的自适应算法,极大地弥补了探测器的非均匀性缺陷。但是到目前为止,各种算法都有一定的局限性,尚不能彻底解决非均匀性问题。针对目前常用的几种非均匀性校正算法,包括时域高通滤波算法、神经网络算法、恒定统计量算法等,在天空、地面等不同场景条件下进行了仿真测试,对算法的实施效果进行了对比分析。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 时域高通滤波算法 神经网络算法 恒定统计量算法 空中场景 地面场景 算法仿真
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场景统计类红外图像非均匀性校正算法研究 被引量:7
14
作者 牛照东 王卫华 +1 位作者 姜卫东 陈曾平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期261-265,共5页
场景统计类非均匀性校正算法对场景分布进行假定,获得探测单元接收红外能量的一、二阶矩,进而估计探测单元的响应参数,校正非均匀性。分析比较了现有的场景统计类非均匀性校正算法,并应用交互多模(IMM)算法校正非均匀性,实验结果表明以... 场景统计类非均匀性校正算法对场景分布进行假定,获得探测单元接收红外能量的一、二阶矩,进而估计探测单元的响应参数,校正非均匀性。分析比较了现有的场景统计类非均匀性校正算法,并应用交互多模(IMM)算法校正非均匀性,实验结果表明以连续图像序列作为观测数据时,能够有效地校正非均匀性,扩展了卡尔曼滤波法的适用范围。对各种方法进行仿真,表明IMM算法具有较好的收敛特性。 展开更多
关键词 均匀校正 红外焦平面阵列 交互多模 卡尔曼滤波
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基于扫描型红外热像仪非均匀性场景校正算法的实现 被引量:2
15
作者 于繁迪 孙志亮 +1 位作者 夏寅辉 邵涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期989-993,共5页
通过对某扫描型手持红外热像仪非均匀性的分析,建立了相应的非均匀性数学模型,提出了场景校正算法并在DSP中编程实现。算法采用运动估计与递归最小二乘法相结合的方式,实现了对空间非均匀性的实时校正;采用神经网络与最小均方算法结合... 通过对某扫描型手持红外热像仪非均匀性的分析,建立了相应的非均匀性数学模型,提出了场景校正算法并在DSP中编程实现。算法采用运动估计与递归最小二乘法相结合的方式,实现了对空间非均匀性的实时校正;采用神经网络与最小均方算法结合的方式实现了对两点校正后残留非线性非均匀性的实时补偿。应用效果表明该算法具有很高的工程价值。 展开更多
关键词 均匀校正 场景校正 均匀性补偿
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一种新的基于场景的红外焦平面阵列非均匀性校正算法 被引量:11
16
作者 拜丽萍 殷世民 刘上乾 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期109-112,共4页
设计了基于小波变换去噪、序列图像配准、正交最小二乘拟合的基于场景的非均匀性校正算法 ,该算法不仅能适应红外焦平面阵列非 (IRFPA)均匀性随时间和环境变化而发生缓慢变化的情况 ,而且对一般基于场景分析的校正算法中形成的校正虚像... 设计了基于小波变换去噪、序列图像配准、正交最小二乘拟合的基于场景的非均匀性校正算法 ,该算法不仅能适应红外焦平面阵列非 (IRFPA)均匀性随时间和环境变化而发生缓慢变化的情况 ,而且对一般基于场景分析的校正算法中形成的校正虚像也有很好的抑制作用 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 小波 图像配准 正交二乘拟合
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基于场景的SPRITE热像仪的非均匀性数字校正 被引量:6
17
作者 刘志才 李志广 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第1期37-39,共3页
非均匀性校正是热成像信号预处理技术的重要内容。本文针对SPRITE热成像系统的成像特点,提出了一种基于场景统计特性的非均匀性数字校正算法,并给出了实现方法和仿真结果。
关键词 均匀校正 场景 热像仪 热成像
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基于场景的国产红外探测器非均匀性校正方法 被引量:5
18
作者 粟宇路 苏俊波 +3 位作者 刘传明 苏兰 胡志斌 杨智雄 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期624-627,共4页
基于场景的红外探测器非均匀性校正方法可以弥补基于黑体辐射定标的非均匀性校正方法存在的缺陷,目前许多公开发表的场景校正算法比较复杂,难于硬件和工程化实现。探索了一种基于帧间图像配准的场景校正算法,针对国产640×512中波... 基于场景的红外探测器非均匀性校正方法可以弥补基于黑体辐射定标的非均匀性校正方法存在的缺陷,目前许多公开发表的场景校正算法比较复杂,难于硬件和工程化实现。探索了一种基于帧间图像配准的场景校正算法,针对国产640×512中波制冷型红外探测器存在的非均匀性应用该算法进行了校正实验。实验结果表明该算法校正效果明显,为基于场景的非均匀性校正算法的工程化应用提供了一种新思路。 展开更多
关键词 红外探测器 均匀校正 图像配准
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基于场景的红外焦平面非均匀校正技术分析 被引量:12
19
作者 徐田华 赵亦工 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期257-261,共5页
补偿固定噪声的时间漂移是红外焦平面非均匀校正技术中面临的一个重要问题 .本文考察了近期提出卡尔曼滤波算法、校正统计算法与代数算法 ,分析其解决固定噪声随时间漂移的机理 ,并对算法性能进行综合评价 。
关键词 红外焦平面 均匀校正 卡尔曼滤波算法 统计算法 代数算法
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红外扫描仪中基于场景的非均匀性校正 被引量:3
20
作者 陈博洋 闻路红 俞建成 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期611-614,共4页
红外扫描仪中,存在像元响应非均匀性的问题。分析了基于场景的非均匀性校正算法,和基于神经元网络的红外焦平面非均匀性校正算法,提出了在场景缓变时的校正算法;并结合两者,提出了适合场景缓变时的基于神经元网络的红外焦平面非均匀校... 红外扫描仪中,存在像元响应非均匀性的问题。分析了基于场景的非均匀性校正算法,和基于神经元网络的红外焦平面非均匀性校正算法,提出了在场景缓变时的校正算法;并结合两者,提出了适合场景缓变时的基于神经元网络的红外焦平面非均匀校正的新算法。仿真证明,新算法具有优异的性能。 展开更多
关键词 红外焦平面 均匀校正 神经网络算法
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