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由于材料缺陷、低温条件下电路的稳定性以及集成工艺水平的限制,红外探测器焦平面阵列上每个像元的响应率不可能完全一致,导致输出信号幅度不能完全一样,使得红外焦平面阵列不可避免的产生非均匀性。应用于高速飞行导弹的红外导引头,在开始工作时头罩窗口温度升高,产生了很强的红外背景干扰,高速导弹的红外术制导过程伴随着强烈的气动光学效应,温度场快速变化,使得红外焦平面探测器偏离了地面标定的工作点,严重的影响了导引头的红外成像的质量,导致探测器场景在焦平面探测器上成像模糊,影响了目标监测识别性能。 论文针对这一情况,深入开展了快变温场红外焦平面阵列的非均匀性校正算法的研究,并进行了基于实测红外图像的仿真试验验证和分析,具体工作如下: 第二章分析了红外图像的产生过程、红外图像的特点,以及红外焦平面阵列非均匀性产生的机理;提出了三种非均匀性度量方法及模型;在此基础上,深入研究了红外焦平面阵列非均匀性的定标校正技术。 第三章研究了三种红外焦平面阵列非均匀性自适应校正方法:时域高通滤波法、小波变换法和卡尔曼滤波法,深入分析了三种自适应校正方法的原理和流程,并进行了仿真实验,验证了算法的有效性和局限性。 第四章针对快变温场红外焦平面阵列的特点,建立了快变温场图像模型;综合两点法和BP神经网络法的非均匀校正技术,提出了基于BP神经网络的非均匀性校正改进算法,给出了算法详细流程和步骤,并通过理论分析和仿真实验,比较了两点法、改进的BP神经网络算法的特点,验证了改进的BP神经网络算法的优越性。 第五章首先分析了盲元检测及补偿技术,基于Matlab平台进行了算法仿真;最后对本文研究和提出的定标校正算法、自适应校正算法和改进的BP神经网络算法的优缺点进行了分析总结。