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基于国产高缺陷探测器的红外图像算法研究及实现

徐彪  
【摘要】: 红外成像系统以其具有的诸多优点,广泛应用于军事和民用领域。一些西方发达国家投入了大量的科研力量,已经开始了第三代红外成像系统的研制。 由于西方发达国家对我国的技术封锁,加上我国对红外基础理论的研究比较晚,以及材料工艺的落后,目前我国国产的红外焦平面探测器和红外成像系统整机刚刚进入第二代的研究。 本论文在“红外中波凝视系统”项目的背景下,针对国产高缺陷红外探测器,重点开展红外图像算法的研究,并在工程中实现。本论文的目标是研制一套可以进行实时数据处理,并且其成像质量达到国外第三代热像仪水平的红外中波凝视系统,以加快红外成像系统在我国军事和民用领域的应用步伐。 首先,本文分析了国产高缺陷红外探测器的性能及其成像特点,设计了红外中波凝视系统的硬件流程结构和软件算法模块流程结构;然后对红外中波凝视系统中非均匀性校正、盲元补偿、帧间滤波、中值滤波、对比度增强、细节增强等图像增强算法开展了仔细的研究,并提出了新的适合国产高缺陷探测器的改进图像处理算法;最后本论文完成了各个图像算法在FPGA和DSP中的硬件实现,并进行了红外中波凝视系统的调试。 本论文研究的红外中波凝视系统实现了对红外目标的实时探测,完成了预定的技术指标,有很好的成像效果。


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