紅外成像技術(shù)具有穿透煙霧能力強(qiáng)和可長時間工作等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)使其在軍事武器配備、工業(yè)生產(chǎn)和安防監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而隨著技術(shù)的快速發(fā)展,對于應(yīng)用領(lǐng)域而言,低成本、高靈敏度系統(tǒng)和高清晰度紅外圖像的需求日益迫切。由于非制冷型探測器具有價格低、體積小、不需要制冷設(shè)備,因而在工業(yè)檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于加工工藝及材料的影響,非制冷紅外探測器存在一定的非均勻性及電子噪聲,限制了成像效果。因此利用信號處理技術(shù)對紅外圖像進(jìn)行處理,提高成像效果,不僅具有重要的理論意義,而且具有實(shí)用價值。首先本文詳細(xì)地介紹非制冷型紅外成像系統(tǒng)的基本理論,理論主要是介紹紅外輻射的基本特性、紅外光學(xué)系統(tǒng)、非制冷紅外焦平面陣列的結(jié)構(gòu)和三種影響紅外成像質(zhì)量的因素。然后本文搭建了基于DSP的非制冷紅外成像系統(tǒng)硬件平臺,設(shè)計(jì)CPLD+DSP+MCU的整體架構(gòu),其中CPLD主要是做圖像采集的準(zhǔn)備工作和傳輸圖像數(shù)據(jù)工作;DSP主要是完成對各個硬件單元模塊的初始化、管理和對經(jīng)過焦平面轉(zhuǎn)換的輻射信號的算法處理;MCU主要使非制冷焦平面陣列探測像元的溫度穩(wěn)定處于30℃。接著本文研究了紅外圖像預(yù)處理非均勻性校正技術(shù)。針對圖像的... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 非制冷紅外成像系統(tǒng)的基本理論
    2.1 紅外輻射特性
        2.1.1 紅外輻射的基本特性
        2.1.2 介質(zhì)對紅外輻射的影響
    2.2 紅外光學(xué)系統(tǒng)
    2.3 非制冷紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)
    2.4 影響紅外成像質(zhì)量的因素
        2.4.1 輸出的非均勻性
        2.4.2 盲元
        2.4.3 圖像的對比度
    2.5 本章小結(jié)
第3章 非制冷紅外成像系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)方案
        3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求
        3.1.2 系統(tǒng)指標(biāo)
        3.1.3 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 核心模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 CPLD采集模塊
        3.2.2 DSP主芯片模塊
        3.2.3 電源模塊
        3.2.4 擴(kuò)展模塊
        3.2.5 存儲模塊
    3.3 本章小結(jié)
第4章 紅外圖像預(yù)處理技術(shù)
    4.1 人眼的視覺特性研究
    4.2 傳統(tǒng)非均勻性校正算法研究
        4.2.1 兩點(diǎn)校正算法
        4.2.2 多點(diǎn)校正算法
    4.3 基于人眼視覺特性的多點(diǎn)壓縮校正算法
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.4.1 算法的非均勻性及圖形效果
        4.4.2 算法運(yùn)行時間
    4.5 本章小結(jié)
第5章 紅外成像系統(tǒng)測試與分析
    5.1 非制冷系統(tǒng)測試的需求分析
        5.1.1 系統(tǒng)硬件平臺的需求
        5.1.2 系統(tǒng)軟件平臺的需求
    5.2 非制冷成像系統(tǒng)的搭建
        5.2.1 硬件平臺的搭建
        5.2.2 軟件平臺的搭建
    5.3 圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 非均勻性校正算法
        5.3.2 偽彩映射算法
    5.4 系統(tǒng)的成像效果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3727506