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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
1
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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基于场景的非均匀校正算法在红外系统中的应用 被引量:3
2
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法 FPGA 参数提取
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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
3
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 神经网络算 恒定统计量算 空中场景 地面场景 仿真
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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
4
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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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
5
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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基于场景自适应收敛非均匀性校正方法(英文)
6
作者 孔捷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期155-162,共8页
收敛问题是基于场景非均匀性校正算法的一个共性问题。提出了一个能够自适应收敛的非均匀性校正算法。该算法的一个特点是只对非均匀性空间频率的高频部分进行处理,详细论述了该处理的优点。同时还提出了一个控制收敛速度的因子,使得算... 收敛问题是基于场景非均匀性校正算法的一个共性问题。提出了一个能够自适应收敛的非均匀性校正算法。该算法的一个特点是只对非均匀性空间频率的高频部分进行处理,详细论述了该处理的优点。同时还提出了一个控制收敛速度的因子,使得算法的收敛速度根据场景的动态范围自动调整。这将很大程度的改善基于场景非均匀性校正算法收敛特性。最后通过实验数据论证了该算法的性能。 展开更多
关键词 基于场景均匀校正 收敛速度 空间频率的高频部分 自适应收敛
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场景主动运动控制的非均匀性校正方法 被引量:5
7
作者 张昊 刘振国 +1 位作者 胡晓梅 卢进 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期397-401,共5页
在分析IRFPA响应稳定性的基础上,针对现有的非均匀性校正方法的不足和实际工程需求,提出了一种自适应的基于场景主动运动控制的非均匀性校正方案。以传统的人工神经网络法(NN-NUC)为基础,针对其在实际应用中存在的不足进行了改进:加入... 在分析IRFPA响应稳定性的基础上,针对现有的非均匀性校正方法的不足和实际工程需求,提出了一种自适应的基于场景主动运动控制的非均匀性校正方案。以传统的人工神经网络法(NN-NUC)为基础,针对其在实际应用中存在的不足进行了改进:加入了预校正环节降低固定图形噪声(FPN)、自适应的学习速率加快算法收敛速度、设置阈值识别场景静止以消除"鬼影",而且对场景进行了主动运动控制。针对算法进行功能和性能实验测试,结果表明:该方案可以有效地对非均匀性进行校正,主动控制方式提高了校正效率,加快了算法的收敛速度,能够有效地抑制"鬼影",获得了较好的校正效果,可以达到实用化的要求。 展开更多
关键词 IRFPA 均匀校正 基于场景 主动运动控制
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基于场景的扫描线非均匀性校正算法
8
作者 蔡竞晨 许静 +1 位作者 李江勇 刘纪洲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1690-1695,共6页
目前扫描红外热像仪有着广泛的应用,且一般采用基于定标的非均匀性校正方法;该类方法不能有效地校正图像中出现的扫描线。针对这一问题,本文对扫描线的表现进行分析,提出了一种基于场景的非均匀性校正算法,该算法采用图像像素点邻域标... 目前扫描红外热像仪有着广泛的应用,且一般采用基于定标的非均匀性校正方法;该类方法不能有效地校正图像中出现的扫描线。针对这一问题,本文对扫描线的表现进行分析,提出了一种基于场景的非均匀性校正算法,该算法采用图像像素点邻域标准差作为基础,通过类标准差对图像的差异信息进行计算,能够排除复杂场景的干扰,成功地识别扫描线,并对扫描线提取补偿。该算法计算简单,可以根据场景进行自适应校正,校正效果显著,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 扫描红外热像仪 基于场景的非均匀校正 扫描线
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DMD红外场景产生器非均匀性校正方法研究 被引量:1
9
作者 肖文健 许振领 周旋风 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期21-25,共5页
非均匀性是影响数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一,DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求。给出了DMD红外场景产生... 非均匀性是影响数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一,DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求。给出了DMD红外场景产生器的非均匀性校正流程;提出了一种更适合于现有测试条件的变尺度稀疏网格非均匀性测量方法;采用线性化和分段校正进行离线数据处理;采用“在线查表法”进行实时非均匀性校正。仿真结果表明:经过变尺度稀疏网格测试法及非均匀性实时校正算法,可将非均匀性降低至0.5%左右,显著提高了DMD红外场景产生器的红外场景仿真质量。 展开更多
关键词 红外场景产生器 数字微镜器件 均匀校正 变尺度稀疏网格
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红外焦平面非均匀性两点校正法分析及FPGA实现 被引量:14
10
作者 石岩 张天序 +1 位作者 王岳环 江浩洋 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期100-103,共4页
在分析了IRFPA有效像元的响应系数与两点法校正系数之间的关系后,指出两点法校正系数的取值范围或动态范围。在此基础上提出了一种在确保一定精度同时又尽量节省资源的前提下,将浮点校正运算近似成定点运算的方法,并分析了定点近似与计... 在分析了IRFPA有效像元的响应系数与两点法校正系数之间的关系后,指出两点法校正系数的取值范围或动态范围。在此基础上提出了一种在确保一定精度同时又尽量节省资源的前提下,将浮点校正运算近似成定点运算的方法,并分析了定点近似与计算精度之间的关系。依据该方法针对实际IRFPA,设计实现了FPGA硬件校正模块。实验表明该方法是有效的。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 两点校正 FPGA
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考虑红外焦平面器件非线性响应的一种非均匀性校正方法 被引量:11
11
作者 冯林 刘爽 +1 位作者 赵凯生 官安全 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期221-224,共4页
针对红外焦平面阵列的非线性响应特性,提出了一种考虑非线性响应的“曲线—直线”校正方法,并给出了校正的计算公式.仿真实验结果说明此方法具有精度高,计算量小的优点,需要存储的参数少,易于硬件实现.
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 线性响应 “曲线-直线”校正
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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
12
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
13
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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基于标定的IRFPA非均匀性校正方法综述 被引量:17
14
作者 蔡盛 柏旭光 乔彦峰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期589-592,共4页
红外焦平面阵列(IRFPA)是红外系统的关键部件,其非均匀性是制约红外系统成像质量的限制性因素。对基于标定的IRFPA非均匀性校正算法进行了原理探讨,阐述了两点校正法、基于埃尔米特插值算法、基于多项式拟合以及最佳平方逼近等几种目前... 红外焦平面阵列(IRFPA)是红外系统的关键部件,其非均匀性是制约红外系统成像质量的限制性因素。对基于标定的IRFPA非均匀性校正算法进行了原理探讨,阐述了两点校正法、基于埃尔米特插值算法、基于多项式拟合以及最佳平方逼近等几种目前正在研究的标定类非均匀性校正技术。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 两点校正 埃尔米特插值 多项式拟合 最佳平方逼近
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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
15
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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一种凝视红外成像系统联合非均匀校正算法 被引量:5
16
作者 聂瑞杰 李丽娟 +1 位作者 王朝林 徐琰珂 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2339-2346,共8页
随着红外焦平面阵列技术的发展,凝视红外成像系统在很多领域得到了大量的应用,在这些应用中,非均匀性噪声及其校正方法是人们主要关注的一个问题。为了解决这个问题,从凝视红外成像系统非均匀性噪声的来源和频域特性出发,综合考虑了当... 随着红外焦平面阵列技术的发展,凝视红外成像系统在很多领域得到了大量的应用,在这些应用中,非均匀性噪声及其校正方法是人们主要关注的一个问题。为了解决这个问题,从凝视红外成像系统非均匀性噪声的来源和频域特性出发,综合考虑了当前几种典型的基于定标和基于场景的非均匀校正算法的优缺点,结合盲元检测和补偿算法,提出了一种联合非均匀校正算法,并进行了实验验证。实验结果表明,该算法能够较好地解决成像系统非均匀性噪声随时间和工作环境漂移的问题,又能够保持较高的精度和收敛速度,具有较大的工程应用价值。 展开更多
关键词 均匀校正 凝视红外成像系统 时域高通校正 神经网络
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基于两点的红外图像非均匀性校正算法应用 被引量:19
17
作者 李旭 杨虎 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期608-610,共3页
红外焦平面探测器像元响应存在非均匀性,工程应用中需采用相应的非均匀性校正技术。虽然基于场景的非均匀性校正算法很多,但两点校正算法仍是最为成熟和最容易实现的算法之一。介绍了两点非均匀性校正算法,并对1×128线列红外探测... 红外焦平面探测器像元响应存在非均匀性,工程应用中需采用相应的非均匀性校正技术。虽然基于场景的非均匀性校正算法很多,但两点校正算法仍是最为成熟和最容易实现的算法之一。介绍了两点非均匀性校正算法,并对1×128线列红外探测成像系统基于FPGA和DSP平台,进行了工程实现及应用,效果良好。 展开更多
关键词 两点 红外焦平面 均匀校正 应用
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红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法中目标退化与伪像的消除方法 被引量:8
18
作者 张天序 石岩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期335-340,共6页
深入分析了红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性的神经网络校正法出现目标退化和伪像的成因,指出没有考虑目标边缘而盲目更新系数是产生问题的根源.在此基础上提出了防止目标退化和伪像的边缘指导的神经网络自适应校正方法(ED-NN-NUC).仿真... 深入分析了红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性的神经网络校正法出现目标退化和伪像的成因,指出没有考虑目标边缘而盲目更新系数是产生问题的根源.在此基础上提出了防止目标退化和伪像的边缘指导的神经网络自适应校正方法(ED-NN-NUC).仿真实验以及针对实际红外图像的实验结果表明,所指出的问题根源是正确的,提出的方法是合理有效的. 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 均匀校正 神经网络校正 目标退化 伪像
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1:1映射情况下电阻阵列Flood法非均匀性校正技术研究 被引量:3
19
作者 朱岩 许渊 +3 位作者 王连武 高毅 朱璇 张进华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期535-540,共6页
电阻阵列非均匀性校正技术一直都是国外相关科研机构的研究热点,目前主要的非均匀性校正技术有两种——稀疏网格法和flood法。与稀疏网格法相比,flood法的算法比较复杂,需要亚像素的相关知识,并且要充分考虑图像退化、映射比和配准精度... 电阻阵列非均匀性校正技术一直都是国外相关科研机构的研究热点,目前主要的非均匀性校正技术有两种——稀疏网格法和flood法。与稀疏网格法相比,flood法的算法比较复杂,需要亚像素的相关知识,并且要充分考虑图像退化、映射比和配准精度对校正流程的影响,但是不需要处理大量的网格图像数据,因此校正耗时较短,而且更适用于低驱动电压的情况。在红外热像仪与电阻阵列1:1映射的情况下对电阻阵列flood法非均匀性校正技术进行了研究,提出了校正算法,阐述了电阻阵列投射的红外图像发生退化的过程,并对图像退化对校正算法的影响进行了研究。研究发现,图像退化将导致"边缘效应",有可能引起误校正,而且退化函数的尺度将影响校正算法的收敛速度。 展开更多
关键词 电阻阵列 均匀校正 flood 图像退化
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一种红外图像非均匀性校正新方法的DSP实现 被引量:3
20
作者 刘爽 冯林 +1 位作者 赵凯生 钟智勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1096-1099,共4页
TMS320DM642是一款新型高速数字信号处理器,本文以TMS320DM642为主要元件构建了红外图像处理系统,并采用新的非均匀性校正方法——"曲线-直线"法,实现了对红外图像的实时校正。"曲线-直线"具有计算公式简单、计算... TMS320DM642是一款新型高速数字信号处理器,本文以TMS320DM642为主要元件构建了红外图像处理系统,并采用新的非均匀性校正方法——"曲线-直线"法,实现了对红外图像的实时校正。"曲线-直线"具有计算公式简单、计算量小、校正精度高的优点。实验结果表明,图像处理系统运行稳定可靠,在该系统上实现"曲线-直线"校正算法完全满足实时性要求,使用"曲线-直线"校正法校正后的平均非均匀度可降低至1%,具有比两点校正法更高的实用价值。 展开更多
关键词 红外图像处理 均匀校正 “曲线-直线”校正 TMS320DM642
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