一種適用于紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的實(shí)時非均勻性校正算法

孔 鵬, 侯 民，羅蓓蓓，楊 棟，伊興國, 劉萬剛, 張 衛(wèi)

(1. 西安應(yīng)用光學(xué)研究所，陜西 西安 710065; 2. 西安電子工程研究所，陜西 西安 7101007)

引言

紅外熱成像具有無源、全天候、高分辨率和高對比度的特點(diǎn)，在紅外警戒與搜索系統(tǒng)(IRST)、機(jī)載前視紅外系統(tǒng) 、成像導(dǎo)引頭中得到越來越廣泛的應(yīng)用[1-2]。但由于制造材料、工藝等因素的影響(如材料的不均勻性、掩膜的瑕疵等)，使得探測器的原始輸出不可避免地會出現(xiàn)不均勻性而導(dǎo)致紅外圖像的非均勻性，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的成像質(zhì)量和使用情況，因此在各類搭載紅外探測器的裝備中均需要較好的非均勻性校正(NUC)[3-5]。近年來，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，NUC技術(shù)得到了很大的發(fā)展，大致可以分成2大類：一類是基于參考輻射源校正的定標(biāo)算法，如兩點(diǎn)或多點(diǎn)非均勻校正技術(shù)；另一類則是基于場景的校正算法，如場景統(tǒng)計(jì)算法、時間高通濾波技術(shù) 、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、卡爾曼濾波器算法等。在線陣列探測器的IRST中，基于兩點(diǎn)校正技術(shù)，引入實(shí)時場景的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)平均值作垂直窗口的平滑處理，再將處理后結(jié)果引入數(shù)據(jù)處理流程。實(shí)驗(yàn)證明：采取這種定標(biāo)和場景數(shù)據(jù)校正的聯(lián)合NUC算法可以減弱紅外系統(tǒng)時移非均勻性，并對兩點(diǎn)校正后的圖像可以起到很好的維護(hù)作用，保證系統(tǒng)在長時間的工作中不需要再次校正的繁瑣工作，增加了系統(tǒng)的實(shí)用性。

1 兩點(diǎn)非均勻性校正算法原理

兩點(diǎn)校正法是最早開展研究、最為成熟的算法之一[10-11]。……