基于Nios红外图像实时非均匀性校正研究

针对红外成像系统在图像处理中所涉及的数据量大,实时处理难于实现的特点,运用Altera公司SOPC-Nios嵌入式软核心处理器技术,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的方法.该方法针对非均匀性校正关键的内部循环和耗时算法,创建Nios嵌入式处理器的定制指令,将复杂的顺序指令简化为硬件实现的单指令,用硬件实现校正算法,极大地提高了系统的处理速度和性能,有效地解决了红外成像技术中实时性难题.     

基于帧间运动的神经网络非均匀性校正及其硬件实现

为解决红外焦平面阵列的非均匀性噪声制约红外成像质量问题,提出基于场景的神经网络非均匀性校正算法,利用帧间运动的图像序列实现非均匀性校正.先采用基于投影的运动估计算法选取神经网络算法的学习参考帧,再进行偏置矩阵计算的基于帧间运动判断的神经网络非均匀性校正算法,有效克服了传统SBNNT由于运动不足产生的鬼影问题.算法已在以TMS320DM643为处理核心DSP硬件处理平台上实现,取得了较好的校正效果.     

基于FPGA的直方图投影增强算法

在凝视非制冷焦平面热像仪中,为了获得清晰的红外图像,必须对焦平面器件进行非均匀性校正和盲元填充,同时为了提高识别细小目标和特殊目标的能力,要对原始的红外图像进行图像增强等处理．本文给出了基于FP-GA实现的图像处理算法,该算法硬件实现结构合理、充分利用流水,时间耗费和逻辑单元的耗费都比较小,是比较优秀的FPGA硬件结构设计实现的算法．     

红外图像非均匀性校正算法评估

红外图像非均匀性校正算法的选择直接影响成像质量和实现的难易程度.通过采集到的红外图像,对常用的几种非均匀性校正算法进行了定量分析和定性比较,结果发现,两点非均匀性校正算法、两点与LMS综合算法均有较好的校正效果,但综合算法具有更小的剩余非均匀性.非均匀性的评估为红外图像处理算法的选择提供了依据.     

红外线阵探测器非均匀性校正的DSP实现

红外线阵探测器推扫成象是当今红外成象技术发展的主流方向,但普遍存在着的探测器响应率非均 匀性问题影响了系统成象的质量。首先分析了红外线阵探测器非均匀性的成因,然后讨论了非均匀性校正 的算法,并在此基础上着重论述了一种基于DSP的硬件实现,给出了试验结果。     

基于定标法的红外图像非均匀性校正

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。     

红外焦平面阵列非均匀性校正算法的研究

红外焦平面阵列普遍存在非均匀性,会严重影响红外成像质量。对非均匀性的主要来源和表现形式进行了探讨,介绍了在工程应用中常用的校正方法,两点温度校正法、时域高通滤波法和人工神经网络法,给出详细的推导,并对几种校正算法进行了分析和研究,对这几种校正算法的优点和缺点进行讨论和综合对比,为进一步开展红外焦平面非均匀性校正提供参考意见。     

一种改进的线列焦平面阵列自适应校正算法

针对扫描型红外成像系统的特点,对局部恒定统计校正算法进行了研究和改进。新算法在原算法的基础上增加局部像素处理,可以单帧内完成非均匀性校正。仿真结果表明该算法能够有效地去除非均匀性引起的横条纹,并且算法具有很好的实时性,能够满足高速实时图像处理的要求。     

一种改进的自适应非均匀性校正算法

针对扫描型红外成像系统的特点,对局部恒定统计校正算法进行了研究和改进.新算法在原算法的基础上增加局部像素处理,可以单帧内完成非均匀性校正.仿真结果表明该算法能够有效地去除非均匀性引起的横条纹,并且算法具有很好的实时性,能够满足高速实时图像处理的要求.     

非制冷红外成像组件设计的新方法

设计了一款非制冷红外成像组件,实现了红外成像功能.介绍了这种非制冷红外成像组件的硬件设计.对于这种红外微弱信号的采集,在模拟电路采取了多种降噪的措施.在软件上,实时实现了红外图像的非均匀校正;并根据红外成像的特点,设计了一种基于红外成像温度窗特性的图像增强方法,适合硬件实现.该组件通过通讯接口可改变组件工作状态.最后,给出了这种红外成像组件的测试方法及结果,证明组件成像效果很好,满足设计要求.     

基于CPLD的图像传感器非均匀性校正

任何类型的图像传感器都存在着不可避免的非均匀性问题,非均匀性直接影响了传感器的成像质量及其应用范围.为此,讨论了多点校正方法的原理和算法,设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的非均匀性校正实现方案,并针对CL512J型自扫描光电二极管阵列(SSPA)图像传感器进行了实时多点校正实验.结果表明,该校正系统能够将CL512J的非均匀性从40%降到2%.     

一种新的红外焦平面阵列非均匀性校正技术

在分析了红外焦平面陈列非均匀性的噪声特性基础上,提出用噪声抵消的方法来对红外焦平面阵列的非均匀性进行自适应校正,针对实际图像进行了实验,结果表明该方法比神经网络法能得到更好的校正效果。     

用于自动导引车辆的数字工位实时识别系统设计

开发了用于自动导引车辆的数字工位视觉识别系统.根据路面区域、导航线区域和数字工位区域的不同颜色特征,以彩色图像中的R分量(红色分量)为处理对象,利用红色分量在每一副采集图片的像素分布中寻找字符可能出现的区域;根据HIS颜色空间特征参数饱和度S和色调H,提取数字工位;快速校正后,利用字符的整体结构特征进行数字初步分类,优化字符特征区域的确定及统计办法,在改进的特征统计基础上进行数字的再辨识.现场实验表明,该系统可获得较好的识别效果(正确率达到98%),字符提取耗时16 ms,校正、识别总耗时47 ms,满足车辆数字工位识别实时性、准确性、鲁棒性的要求.     

鱼眼视频图像畸变的实时校正方法

采用鱼眼图像的球面投影模型,提出一种基于鱼眼透镜球面投影的实时校正方法.该方法将鱼眼图像映射在5个图像平面上,解决了鱼眼视频图像畸变严重,观测视觉体验效果较差的问题;根据图像在计算机中的内存布局,对校正算法中的空间映射计算和内存存储空间进行了优化,提高了算法的执行效率,减少了算法的内存消耗.实验结果表明,该方法能显著改善鱼眼图像的显示效果,对单帧图像的处理时间仅为18.37ms,能满足鱼眼视频图像实时校正的需要.     

基于Adaboost方法的车载嵌入式疲劳驾驶预警系统

提出一种基于Adaboost的实时算法, 并应用于车载嵌入式系统。用红外光源和红外摄像头获取驾驶员的视频图像, 对其疲劳状态进行监控。首先通过人脸检测定位驾驶员的人脸, 然后提取人眼区域并对人眼闭合状态进行判断, 基于PERCLOS标准制定了相应的预警机制, 对潜在的疲劳驾驶进行判断并预警。该算法从PC移植到嵌入式平台并根据实验进行了优化, 先后制作了多个车载嵌入式装置进行实车测试, 达到了大于92%的准确率和少于1.5 s的判断响应时间。实验装置稳定可靠, 可实际应用于营运车辆。     

基于各向异性的遥感影像匀光匀色算法

为解决现有的遥感影像匀光匀色方法关注重点停留在全局、半全局统计参数的变换基础上,存在全局性的特点,缺乏局部特征信息引导的内容驱动,无法顾及到每张影像内容的差异性,导致匀色效果不佳,影像对比度损失,残留色差明显等问题,本文通过分析影像间出现色差的本质原因,把同名特征在不同观测环境下的观测值作为观测条件,并辅助加以局部空间约束与改正量正则约束,研究构建针对具有重叠区影像集的各向异性优化方法,利用凸优化理论求解出特征点处的改正量,然后以此改正量作为锚点空间辐射至整幅影像,线性加权改正得到最优匀光匀色效果。结果表明本文提出的基于各向异性的遥感影像匀光匀色算法,相对于传统的匀光匀色算法,理论跟完备,无假设条件,效果更佳,重叠区域影像局部范围内色差更小。可见本文提出的匀光匀色算法具有效果的有效性,和对各向异性匀光匀色算法研究的参考价值。     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

基于Hough变换的列车客运票图像倾斜校正

为解决列车客运票防伪和自动验票中的列车客运票图像倾斜校正的问题,提出了一种基于Hough变换的列车客运票图像倾斜校正方法.该方法根据现有倾角检测算法及列车客运票图像的特点,将列车客运票图像的前景与背景分离,在对图像前景进行水平轨迹线平滑的基础上提取文本行特征线,然后采用分级Hough变换的思想实现倾角的检测,最后用直线拟合的方法实现图像的校正.实验结果表明了所提出的算法的有效性和可靠性.     

基于遗传算法BP神经网络优化IRFPA非均匀性适应校正算法

本文具体研究了红外图像非均匀性校正算法中的基于场景类BP神经网络校正算法。针对BP神经网络算法运算量大、容易进入局部最小值、实时性能差的问题,提出利用遗传算法优化BP神经网络校正过程的算法。     

基于场景的自适应红外焦平面非均匀校正技术

为提高基于场景的自适应算法性能,根据图像非线性滤波理论,提出采用中值滤波进行图像前处理的自适应红外焦平面校正技术。该算法经过仿真图像序列和实际图像测试,达到较高的非均匀校正水平,降低了固定图案噪声,保护了图像细节。同时算法具有计算复杂度低,可以有效获得随帧数变化的探测器增益和偏置参数。