基于神经网络的非线性滤波残差估计非均匀校正算法
2023-10-21张科航宋鸿飞谭文曹文晓郭飞
长春理工大学学报(自然科学版) 2023年5期
关键词:方法
张科航,宋鸿飞,谭文,曹文晓,郭飞
(长春理工大学 光电工程学院,长春 130022)
红外焦平面阵列作为红外热成像的主要发展方向,因其灵敏度高、探测能力强、对恶劣气候条件适应性强[1]等特点,已广泛应用于军事、航天、民用等领域。新冠疫情以来,红外热成像系统再次凸显其重要作用,许多场所设置了免接触自动测温,迅速有效地检测出体温异常,从而快速地阻断疫情的传播,为疫情的防控做出了很大的贡献。
然而,由于非均匀性技术水平的限制,不同的焦平面阵列像元具有不同的响应速率,从而产生定模噪声,严重影响红外系统的成像质量。特别是焦平面阵列的列像素使用相同的积分读出电路,导致成像时产生列条纹噪声。此外,由于固定噪声会随着温度和时间的变化而变化,因此无法对非均匀性进行精确的校准[2]。
目前,非均匀校正算法分为两个方向:一种是基于标定的非均匀校正(calibration-based),典型的方法有两点校正法、多点校正法和挡板校正法。这种方法的优点是计算简单,校正效果明显。缺点是需要周期性地通过辐射源[3]或挡板提供均匀的场景作为校正源,在实际应用中,这种方法会周期性地造成目标的损失。
另一种方法是基于场景的非均匀校正(scene-based),典型的方法有:Scribner 提出的神经网络方法[4];Narendra 等人[5]提出的常数统计方法;Yang 等人[6]将人工神经网络移植入FP6A;牟新刚等人[7]提出了残差编解码网络;Yan 等人[8]提出了基于图像配准的方法;Qian 等人[9]提出的空间低通和时间高通算法。……
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