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基 于 定 标 法 的 红 外 图 像 非 均 匀性 校 正
毛小群石俊生何文学
云南师范大学颜色与图像视觉实验室云南 昆明
摘要采用一点和两点定标法对实际红外凝视型系统图像进行了非均匀校正运用客观评价的方法
对两者的校正效果进行了比较一点法算法简单但其校正结果无法满足红外系统而两点法校正后图
像的非均匀性则能很好的满足系统的要求
关键词非均匀性校正 红外图像 两点校正 定标
中图分类号O文献标识码A文章编号
1引言
红外焦平面阵列IRFPA是红外成像技术发
展的方向但是由于受器件的半导体材料制造工
艺以及外界环境等因素引起的红外图像非均匀性
已经成为制约红外成像技术发展的瓶颈 非
均匀性的存在严重影响图像的成像效果甚至使
整幅图像模糊不清 因此有效地降低探测器的
非均匀性噪声便是不可避免的技术问题之一
红外图像非均匀是指在外界均匀光场输入时
各单元之间响应输出的不一致性在图像上表现
为空间固有模式噪声或固定图案噪声数学上可
采用各像素灰度值与图像所有像素的平均灰度值
之比作为凝视型热像仪非均匀性的度量 非均匀
性的主要来源有以下三方面
红外探测系统本身的非均匀性 这种非
均匀性主要分为红外探测器本身的非均匀性及探
测器与 CCD 耦合时产生的非均匀性两类由器件
的半导体材料和制造工艺引起
探测系统工作状态引入的非均匀性 IRF
PA 器件成像系统工作环境的变化将直接对探测
单元的光学增益读出电路的增益等方面产生影
响从而引起 IRFPA 器件响应的非均匀性
外界条件引入的非均匀性 红外成像系
统工作时目标的辐射背景的辐射及红外热像仪
光学系统背景辐射等外界条件均可引入器件的非
均匀性
红外图像非均匀校正算法很多主要分为两
大类基于定标和基于场景的校正方法 定标法
要求在特定温度下通过黑体产生的均匀辐射对
IRFPA 定标定标法包括一点法两点法及扩展的
两点法等 目前国内外的大量研究工作集中于
基于场景的非均匀性校正技术基于场景的校正
方法虽然可自动适应背景变换也无需定标但是
通常使用图像序列并且依赖于运动且都是面对
某种特定的条件而在对当前图像进行校正时需
要用到先前图像的统计信息计算量复杂容易产
生鬼影 因此在实际中应用较多的还是定标
法
2非均匀校正
21 一点法
一点法是由 Schulz M 和 Caldwell L 在
年提出的最早的一种非均匀校正算法
所谓一
点校正法就是指在一均匀光辐射下把各个像元
的输出信号校正为一致即在某一强度相同光辐
射下把不同像元的输出信号校正为某一相同信
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第 卷第 期
年 月
云南师范大学学报
Journal of Yunnan Normal University
Vol No
Jul
收稿日期
作者简介毛小群 女湖南邵阳人硕士研究生主要从事颜色与图像视觉方面研究