红外焦平面阵列（IRFPA）的非均匀性是成像质量红外系统的一个决定因素：非制冷红外图像的非均匀性及其对FPGA实现的校正提出了建议。析了图像元素不均匀性和红外检测的校正方法，提出了两点校正校正方法和解决方案，并及时处理实现了FPGA对红外图像非均匀性的校正。此获得了良好的实验结果。点和一点校准校正方法可以改善红外图像的不均匀性校正效果，并且FPGA上的非均匀性校正使得能够实时处理红外图像校正。外图像，便于整合和移植。键词：盲目非制冷红外图像元素;校正不均匀性的方法; FPGA;分类号IRFPA：TN91934文献代码：A文章编号：1004373X（2012）22006203红外热成像技术是使用一个红外线传感器和光学成像透镜的红外辐射的能量分布图案的测量对象反射的红外检测器的感光构件，其提供了一种红外热像，其对应于所述热分布场在物体的表面，并且可以直接观察世界上温度。着红外技术的不断发展，红外热成像系统已经从单元探测器光学成像发展到焦平面成像。于不一致，掩码错误，缺陷，进程等。器件制造中的半导体材料，非均匀和盲元件对于红外焦平面阵列（IRFPA）器件的响应特性是共同的。[1]它看起来像空间噪声或固定模式噪声，图像上的暗点或亮点。外焦平面阵列（IRFPA）的不均匀性是红外系统成像质量的决定因素，其严重影响红外传感器的成像质量。此，项目中使用的IRFPA必须采用相应的非均匀性校正技术。于校准的非均匀性校正技术包括在特定温度下在黑体均匀照射下校准红外焦平面。常，冷库建造同时获得校准所需的校准系数。后将这些数据读入实施校正的过程中。理非常准确，算法相对简单，便于硬件实现。正红外图像的不均匀性的原理盲元件及其替换盲元件或缺陷元件的检测是指在平面装置中响应太高和太弱的检测单元焦点[2]，盲元素的数量及其对器件性能的分布这种现象的影响非常重要，因此聚焦平面器件中的盲元件的检测和补偿发生对提高红外系统的性能非常重要。于盲元素的定义，装置对黑体辐射的响应程度主要用作定量指标。常探测器像素和盲元件的响应特性非常不同。常探测器像素的温度响应曲线在一定动态范围内是线性的。常，相应的特性随温度而增加。盲元件的动态范围远离正常检测单元的动态范围时，该值也增加，并且特性曲线由变化斜率高或低的事实表示（如图所示）图1）。系统采用基于两点参考辐射源盲元件的检测技术和均匀地照射与基准黑体源的红外线检测器，在高温和低温以获得两个响应数据集，即不同辐射源下检测单元成像的灰度值。获得两组响应数据，其中MXN是检测器探针的数量矩阵Y1 = 1M×NΣNj=0ΣMi= 0XT1ij，Y2 = 1M×NΣNj= 0的平均响应值ΣMi= 0XT2ij定义了高辐射源和低辐射源的平均响应值之间的差异。Y2-Y1是平均响应率。高和低辐射源的照射下每个像素的响应数据之间的差异是响应速率。果像素速率的响应是大于1.2倍，平均反应率或小于0.8倍的平均响应速度，象素被处理为盲元件和被标记在所述基质。元件更换是使用围绕盲元件的有效图像信息来预测和替换盲位置信息的过程。据由盲构件检测到的矩阵标记，要被改变的像素被确定时，窗口被放大与像素为中心，以8种元素的响应值，与盲元件3的例外×3，取平均值，盲元素为响应值，用平均值代替（如图2所示）。于参考辐射源的非均匀性校正算法也称为基于校准的非均匀性校正算法：它是最有成就和最实用的[3]，具有高精度，一种相对简单的算法和简单的硬件实现。种校准方法的设计思想是使用参考辐射源测量红外焦平面矩阵成像系统的均匀辐照度，并测量每个单元的输出响应检测，从而计算每次检测校正所需的校准。数：当红外焦平面矩阵成像系统接收目标场景的实际辐照度时，它使用检测单元的相应校准系数实时校正。据校准源校准点的数量，它分为一点校正算法，两点校正算法和多点校正算法。点校正和两点校准都假设红外探测器响应曲线是直线。点校正将探测器响应视为曲线，并以较小的差异逼近响应曲线。段直线，并通过两点校正算法在每个段中进行校正。红外焦平面阵列中，尽管每个探测器单元的响应函数是非线性函数，但是探测器响应曲线可以在小的操作范围内近似为直线。准校正算法在一个点处的优点是显而易见的：足以在均匀辐照度下测量红外焦平面阵列的每个检测单元的输出并且能够计算校准参数。准测量易于实现，算法相对简单。而，这种算法的缺点也是非常重要的：算法和原理图表明，该算法主要是抵消了设备的偏见和不正确的增益，相当于线的位置的翻译响应。（如图3所示）。3像素响应线和单点校准校准校正结果为了克服线性校准校正算法的缺点，采用线性校准校正算法引入了两点。点校准方法包括通过测量矩阵中每个探测器对两个不同辐照度的均匀黑体辐射的响应来测量非均匀性校正，从而计算校正值。原理如下：当所述黑体的温度为T1，则XT1ij响应检测部IJ被测量，当黑体的温度为T2时，XT2ij响应IJ传感器单元被测量并计算每个单元的校正系数。
准答案可以任意在理论上可以指定，但该宽阔的海滩和检测器响应范围必须考虑到compte.Il是：XT1ij = + GijXT1ij Qij，XT2ij = +从得到GijXT2ij Qij上述式：GIJ = YT2-YT1XT2ij -XT1ij，Qij = YT1-GijXT1ij为全部的修正方程因此：Y = IJ + GijXij Qij可以从校正方程乘以每个可以看出像素通过增益Gij并添加间隙Qij，可以完成图像。代修正。点线性校准校正算法侧重于非均匀性机制的校正，需要测量两个校准点并为每个检测器单元获得两个校准参数。算法不仅校正偏移，还校正增益系数，校正的动态范围远大于单点校准的线性校正算法。果检测单元的响应具有良好的线性，则可以通过两点线性校正算法执行不均匀性校正，并且可以获得更好的校正效果。
校正用于获得校正偏移，校正偏移也写入FPGA的双端口存储器以供使用。述操作由Nios II处理器执行。实时获取红外图像之后，首先，根据校正增益上的盲元素的标记，确定相应的像素是否是盲元素，并且盲元素将被替换为8个周围像素的平均值，然后更换盲元件和双存取存储器后的红外图像校正增益和校正偏移进行两点校正操作以获得数据校正后的图像（如图5所示）。5红外图像校正流程图这些操作由FPGA内置的硬件乘法器执行，速度快，可以实时保证图像的性能。6 Matlab部分非线性校正程序和生成模块3实验结果分析图7显示了在校正检测器非均匀性之前的输出图像。以看出图像具有带噪声明显的垂直，它主要由空和单眼元素组成。像的主体不清晰，背景明亮。侧是通过非均匀校正处理的图像。正算法消除了盲元素和磁带噪声，并且背景亮度降低。是两点校正和一点校正。合后进一步校正器件偏移补偿的结果。
均匀性校正一直是红外图像处理的关键技术。设计采用FPGA的片上存储器存储系统来计算校正系数，片上乘法器用于实现校正计算，充分利用FPGA的硬件资源并考虑FPGA。构特征允许实时处理红外图像。过理论分析和实验结果，得到了良好的结果。
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