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红外成像系统性能参数评估与基于光图的靶标参数测量研究

耿旭  
【摘要】:基于光电图像的测试技术,就是将被测物体的图像当作检测对象或信息传递的载体,对其进行分析,从中提取有用信号,进而获得所需的测量数据的技术。由于具有精度高,包含信息量大等特点,已被广泛应用于空间探测、遥感、生物医学以及工业检测等诸多领域。 红外成像系统不依赖于照明条件,将人眼的视觉范围扩展到红外波段,是光电成像系统的重要应用领域。本文针对四个重要的红外成像系统性能评价参数,即调制传递函数(MTF)、信号传递函数(SiTF)、最小可分辨温差(MRTD)和噪声等效温差(NETD)。分析各项性能参数的物理意义和数学推导计算过程,并给出实际测试过程。以各项性能参数的测试方法为基础,分别设计软件实现对上述红外成像系统性能参数的测量,并给出测试计算分析和结果。 针对红外焦平面成像非均匀性,介绍红外焦平面非均匀性的定义与常用的校正方法,在此基础上完成了四种非均匀性校正算法的软件设计,用真实红外图像进行了验证实验,并对图像的非均匀性进行定量的分析。 此外,根据光电图像测量原理,针对管道环境静态参数高精度图像测量系统,对基于光电图像的靶标参数测量中的图像去噪、图像增强、分割等图像处理问题进行了深入的研究。根据算法方案建立了测量系统软件,并设计了精度标定实验对测试结果进行标定。


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