1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，紅外焦平面陣列探測(cè)器(IRFPA)應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)是紅外成像史上一個(gè)劃時(shí)代的革命，同時(shí)它的出現(xiàn)也使紅外成像系統(tǒng)在民用行業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于加工材料和制造工藝等因素的影響，使各探測(cè)單元之間存在響應(yīng)的非均勻性及盲元等問題，造成了成像質(zhì)量的下降，從而制約著紅外焦平面陣列探測(cè)器的應(yīng)用。因此，非均勻性和盲元問題是當(dāng)今紅外焦平面陣列成像系統(tǒng)必須解決的首要問題。文中對(duì)紅外探測(cè)技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展

2、趨勢(shì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，并分析了紅外焦平面陣列非均勻性及盲元產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)，討論了幾種常用的非均勻性校正及盲元檢測(cè)與補(bǔ)償算法，指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。論文針對(duì)紅外焦平面探測(cè)器存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的研究，研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： 1、針對(duì)以紅外焦平面陣列探測(cè)器為主的成像系統(tǒng)存在的非均勻性問題，在充分分析現(xiàn)有非均勻性校正算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，得出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非均勻性校正算法是未來發(fā)展的方向。因此，本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)紅外焦平面

3、探測(cè)器非均勻性進(jìn)行了校正，該方法不需要對(duì)焦平面器件進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)探測(cè)器參數(shù)的線性和穩(wěn)定性要求也不高，并且校正系數(shù)可以由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)連續(xù)地更新。 2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非均勻性校正中，把非均勻圖像x各像元的四鄰域平均值作為該像元的期望輸出進(jìn)行非均勻性校正時(shí)存在一個(gè)很大的問題，即圖像變得模糊，并且不能保持邊緣的特性。針對(duì)該問題，結(jié)合非線性的中值濾波器具有對(duì)各種噪聲模型有很好的魯棒性和良好的圖像邊緣保持特性的優(yōu)點(diǎn)，本文提出了一種改進(jìn)的非均勻性校

4、正方法，即將以x(i，j)為中心一定窗內(nèi)的像元集合的中值作為該像素的期望輸出，仿真結(jié)果表明改進(jìn)的算法優(yōu)于傳統(tǒng)的算法。 3、由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非均勻性校正算法在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)要賦初始權(quán)值、步長(zhǎng)和誤差閾值，人們大都只考慮步長(zhǎng)和誤差閾值對(duì)網(wǎng)絡(luò)收斂及收斂速度的影響，對(duì)初始權(quán)值的選取問題都沒有做深入的研究，大都是取隨機(jī)的小值作為初始權(quán)值。在我們的研究過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)步長(zhǎng)和誤差閾值達(dá)到最佳時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值對(duì)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度也有一定的影響，針對(duì)這一問題本

5、文提出了三種不同的初始權(quán)值選取方法。結(jié)果表明三種方法均能使網(wǎng)絡(luò)快速收斂、有效地抑制漂移，并且都能得到較高的校正精度。 4、針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非均勻性校正算法在場(chǎng)景長(zhǎng)時(shí)間靜止時(shí)產(chǎn)生重影這一問題，提出了一種關(guān)于場(chǎng)景靜止時(shí)非均勻性的處理方法。 5、關(guān)于非均勻性的度量雖然國(guó)標(biāo)中有明確的定義，但所有方法都需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)定，操作起來相對(duì)困難。為了通過仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)各種非均勻性校正算法的性能進(jìn)行比較，在充分研究現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上，提

6、出了一種基于灰度圖像的非均勻性計(jì)算方法，并在文中得到了很好的應(yīng)用。 6、紅外焦平面陣列中盲元的存在也是產(chǎn)生空間噪聲的一個(gè)重要原因，它與非均勻性一樣是紅外焦平面陣列器件存在的不可避免的問題。文中在給出盲元定義的基礎(chǔ)上，對(duì)盲元的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析，并對(duì)盲元檢測(cè)現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，最后提出了一種提高紅外焦平面陣列盲元檢測(cè)精度的方法。結(jié)果表明該方法極大地提高了盲元檢測(cè)精度，有效地解決了傳統(tǒng)方法檢測(cè)困難或檢測(cè)精度低的問題。 7、盲元補(bǔ)