基于場景的紅外焦平面陣列非均勻性校正的開題報告

基于場景的紅外焦平面陣列非均勻性校正的開題報告一、選題背景及研究意義紅外焦平面陣列（InfraredFocalPlaneArray,IRFPA）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代成像技術(shù)中，包括紅外熱像儀、夜視儀等。然而，對于大規(guī)模的IRFPA，由于其制造過程中難以保證每個像元的熱電特性一致，因而會出現(xiàn)非均勻性。非均勻性包含影響圖像質(zhì)量的導(dǎo)熱和灰度不均勻性，影響圖像細(xì)節(jié)的像元響應(yīng)差異和時域噪聲等。為了解決IRFPA的影響圖像質(zhì)量的非均勻性問題，已經(jīng)產(chǎn)生了多種非均勻性校正方法。然而，這些方法在實際應(yīng)用中出現(xiàn)了以下問題：（1）誤差建模困難：由于歸功于制造批次和時間的影響，對該非均勻性的統(tǒng)計建?？赡苁遣徽_的。因此，誤差建模成為一個非常困難的問題。（2）復(fù)雜度高：現(xiàn)有的基于場景的非均勻性校正（Scene-BasedNonuniformityCorrection,SBNUC）算法需要大量的計算資源，通常需要在計算機(jī)上實時執(zhí)行。具有較高的計算復(fù)雜度限制了其在實際應(yīng)用中的廣泛使用。因此，開展對基于場景的IRFPA非均勻性校正算法的研究和優(yōu)化，尤其是在誤差建模和復(fù)雜度方面的創(chuàng)新，具有重要的現(xiàn)實意義和學(xué)術(shù)價值。二、研究內(nèi)容本課題主要研究基于場景的IRFPA非均勻性校正算法，主要包括以下內(nèi)容：1.誤差建模：提出一種準(zhǔn)確、高效的誤差建模方法，以應(yīng)對由制造批次和時間等原因引起的非均勻性誤差。2.算法優(yōu)化：結(jié)合計算機(jī)圖形學(xué)的技術(shù)，提出一種高效的基于圖像分割的IRFPA非均勻性校正算法。通過圖像分割將整幅圖像分為多個區(qū)域，然后在每個區(qū)域中應(yīng)用基于場景的非均勻性校正算法。3.算法評估：選取多組真實數(shù)據(jù)及模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行算法的性能和效率評價。三、研究方法本課題將使用以下研究方法：1.利用MATLAB等數(shù)學(xué)建模工具對不同的誤差模型進(jìn)行建模，并將其與IRFPA輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證模型的準(zhǔn)確性和可靠性。2.結(jié)合計算機(jī)圖形學(xué)的分割技術(shù)，優(yōu)化現(xiàn)有的基于場景的非均勻性校正算法，提高算法效率。3.對多組真實數(shù)據(jù)及模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行算法的性能和效率評價，并與現(xiàn)有算法進(jìn)行比較。四、論文結(jié)構(gòu)本課題的論文結(jié)構(gòu)如下：第一章緒論1.1選題背景1.2研究目的和意義1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.4研究內(nèi)容和方法1.5論文結(jié)構(gòu)第二章IRFPA非均勻性校正方法綜述2.1基于場景的IRFPA非均勻性校正方法2.2算法評價指標(biāo)2.3現(xiàn)有算法的不足之處第三章IRFPA非均勻性誤差建模3.1誤差建模原理3.2誤差建模方法3.3誤差建模效果驗證第四章基于場景的IRFPA非均勻性校正算法優(yōu)化4.1圖像分割技術(shù)介紹4.2基于圖像分割的非均勻性校正算法4.3算法效率分析第五章實驗與分析5.1實驗環(huán)境5.2真實