一、美国研制成世界上最大的红外图像传感器（论文文献综述）
梁松伟[1]（2021）在《基于多源异构视觉的变电站机器人巡检技术研究》文中认为变电站是电力系统的基石与枢纽,其健康状况对电力系统的安全运行起到至关重要的作用,对国民经济发展与人民生命财产安全有着重大的影响。因此,对变电站设备进行工况监测与故障诊断具有重要的意义。由于变电站设备种类多、分布广和环境差异大,目前主要采用人工巡检的方式对变电站设备进行工况监测与故障诊断,但受到劳动强度、业务水平及天气环境等多种因素影响,这种方式易发生漏检、误检及检测人员人身安全难以保证等问题。随着机器人与视觉检测技术的发展,将两者有机融合实施的巡检技术可替代人工方式,具有明显的技术优势,成为了研究的热点之一。然而,已有的变电站机器人巡检主要依靠预置位模式获取图像,即机器人运动到预定位停止才能调整云台和相机参数完成基础图像获取,严重制约巡检效率。另外,单源视觉难以全面刻画变电站设备结构尺寸、形状组成和温度分布等不同特性的信息,且现有利用深度学习实施的视觉检测与识别方法,存在性能有限和通用性不强等问题。基于以上背景,提出开展基于多源异构视觉的变电站机器人巡检技术研究。在了解变电站机器人巡检相关技术研究现状及其发展趋势的基础上,确定变电站机器人巡检总体技术方案,重点解决机器人与云台一体化运动控制及多源异构视觉检测与目标识别等关键技术,完成轻量化云台的研发与系统的集成。同时,开展实验研究,以验证其可行性与有效性。主要研究工作体现在:第一章,论述了变电站运维及开展巡检技术研究的重要意义,总结了变电站机器人巡检相关技术的研究现状及发展趋势,分析了目前变电站机器人巡检技术所存在的问题与相应的对策,明确了论文的研究方向,同时,对论文的研究内容及各章节进行了安排。第二章,明确了多源异构机器视觉的技术框架,分析了可见光和红外的成像机理及其影响因素,介绍了数字图像处理与基于深度学习的图像分析方法,奠定了多源异构机器视觉的理论基础。同时,明确了面向变电站巡检的机器人系统功能目标,设计了机器人巡检系统的技术方案,并凝练了亟待解决的关键技术。第三章,开展巡检机器人与云台一体化运动控制技术研究。在明确三维空间位姿描述方法的基础上,完成了相机内外参数建模及参数标定,进行了机器人与云台运动学分析,建立了机器人与云台一体化运动学模型,实现了图像数据动态获取的视觉伺服控制。第四章,开展多源异构机器视觉检测与目标识别技术研究。利用可见光和红外相机采集变电站各类设备状态图像,完成了图像数据集制作与扩容。同时,采用YOLOv3构建了多源异构视觉通用化检测模型,并融合路径聚合网络和深度可分离卷积,不仅增强了特征的提取能力,而且降低了网络模型的规模,提高了检测实时性,从而实现了高性能多源异构视觉检测与目标识别。第五章,基于上述各章节所阐述的理论与技术成果,采用分布式体系与模块化设计,将多源异构视觉检测与移动机器人技术有机融合,在完成关键软硬件模块研发与系统集成的基础上,研发出一套变电站机器人巡检系统。同时,利用该系统进行运动控制、视觉检测等相关巡检实验研究,以证实系统的可行性和有效性。第六章,总结了本文研究内容及创新点,并对今后进一步研究进行展望。
张瑞[2]（2021）在《InGaAs短波红外低照度成像技术研究及其应用》文中指出短波红外（SWIR,short-wave infrared）的波长覆盖范围为1～3μm,处在红外波段中的反射波段。相比于中长波热成像,短波红外能够反映更多的物体细节,方便检测与识别;相比可见光,短波红外在穿透云雾、烟尘等有着出色的表现。短波红外因其独特的成像特点,在弱光成像、着火点检测、环境检测、矿藏探测、半导体检测、农作物检测、生物成像等领域有着广泛的应用前景,因此针对短波红外成像技术的研究具有重要的学术意义和应用价值。本文的主要研究工作包括:基于中国科学院上海技术物理研究所最新研制的1280*1024元In Ga As短波红外探测器研制了高灵敏度的高速大面阵短波红外成像样机,实现了30Hz快速高灵敏度成像。本文分析了探测器面阵中的块盲元特性,设计了一种基于快速行进的盲元补偿算法;研究了In Ga As短波红外探测器高增益下成像质量与探测器工作温度的关系,并设计了一套基于探测器内部集成的半导体热电制冷器的闭环数字温度控制模块,实现了探测器的工作温度的精确控制。此外,本文还开展了基于In Ga As探测器的短波红外两档增益对比成像实验、透雾成像对比实验和生物成像实验,获得了良好的成像效果。针对低照度下短波红外图像的特点,本文设计了一种低照度短波红外图像增强算法。基于多尺度高斯差分细节增强方法改善弱光下短波红外图像细节,通过稀疏表达算法实现对图像的降噪,最后通过自适应灰度映射算法改善图像的动态范围与对比度。实验结果表明本文的算法有效地改善了低照度下短波红外的成像效果。本文开展了低照度下生物荧光显微成像实验,设计了一种基于梯度域引导滤波的多聚焦融合算法,实现了生物荧光组织在低照度显微条件下的全局成像。本文设计了一种低照度短波红外照度计,其波长覆盖范围为0.9～1.7μm,测量精度达到了10^-5W/m^2,测量范围为10^-5W/m^2～0.1W/m^2;通过该照度计测定了夜间短波红外照度,并分析了弱光条件下短波红外成像的影响因素,讨论了月相的变化以及气候条件对短波红外成像产生的影响。据此,本文研究了一种基于信杂比判据的弱光环境下短波红外小目标检测算法,结果表明该算法在本文的测试数据集上表现良好。
丁帅[3]（2021）在《机载红外小目标探测系统非均匀性校正技术研究》文中认为机载红外搜索与跟踪系统（Infrared Search and Track,IRST）得益于其夜视、抗隐藏和穿透雾气等能力,在视觉监视和导弹制导等军事领域得到了广泛应用。通常探测的目标非常小,在焦平面上显示为暗点目标。成像过程中易受大气辐射、复杂天空背景及红外系统自身噪声等因素影响,造成红外图像中背景噪声的辐射强度高于点目标,导致点目标淹没在背景中或出现杂波,引起虚警现象。非均匀性噪声为长波红外成像系统的主要噪声来源,也是制约点目标探测达到背景极限的主要原因。因此,如何降低非均匀性噪声是红外小目标探测系统亟需解决的难题。目前,非均匀性校正方法主要分为两大类:标定类和场景类。标定类方法可分为一点、两点和多点校正方法,该类方法虽然简单易行,但无法对探测器响应非线性及漂移引起的非均匀性进行实时校正。场景类非均匀性方法有两种类型:（1）基于统计的场景校正法,此类方法依赖于像元辐射量在时间或空间上的数据统计假设,通过不断更新修正参数来完成非均匀性校正过程,其缺点是一旦某些应用场景难以满足其前提假设条件,则易产生鬼影现象。（2）基于配准的场景校正法,该类方法假设不同像素在特定时间段内对同一场景具有相同的响应,此种方法需要估计图像的帧间移动距离,算法计算量与存储量大,且误差容易累积和传递,工程上难以实现。本文在深入研究实验室标定法的基础上,针对两点标定法分析了探测器响应非线性、随机噪声、光学镜头及参考温度点选择等因素对其校正效果的影响,并通过实验对分析结果进行了验证,结果表明:（1）响应非线性及随机噪声均为红外探测系统带来了非均匀性校正误差,其中响应非线性可通过多点法来解决,但增加了工程应用的复杂性;随机噪声则带来了系统的探测非均匀性背景极限,低于该极限值的目标将被淹没在此背景极限中;（2）光学镜头首先会降低探测系统的信号传递效率,其次镜头自身的辐射及透过率非均匀性等因素会引入额外的噪声,严重影响两点法校正效果;（3）选择两参考温度点时应首先保证两参考点具有一定跨度,其次待校正点越靠近两参考点则校正效果越好;（4）探测器随时间漂移的现象在很大程度上造成了两点校正法的效果变差甚至针对实际天空场景时校正失败。本文通过研究长波红外探测器漂移对非均匀性校正效果的影响,提出一种基于天空背景的自适应实时探测器漂移补偿方法,该方法可自适应的选取天空背景作为参考辐射源,对场景进行校正。经实验验证,该方法对于天空背景具有良好的探测器漂移补偿效果,且相较于两点标定校正法,本文方法可将参考源相同序列图像校正后邻域标准差由原来的60降低到4.9,将参考源不同序列图像邻域标准差由60降低到10,从而有效降低了探测器漂移引起的非均匀性噪声。针对两点标定法的弊端及场景法的算法复杂性问题,本文提出一种基于相邻像元“比值-中值法”的场景非均匀性校正方法。该方法基于邻域像元灰度值一致性的假设,通过对其与邻域像元的灰度值比值做逐帧逐像素的计算,选出该比值的中值,并依次递推计算出校正系数矩阵。实验结果表明,该方法相较于两点标定法,在减少目标图像非均匀性方面效果良好,在不同季节、气象条件下可使红外小目标探测距离提高1.2-7.7倍。该方法的适用范围广,实时性好,可在飞行过程中随时进行而无需停止成像过程,此外,还从参数数量、算法过程和所需的输入数据量等方面大大降低了场景类非均匀性校正算法的复杂度,使其更易在工程中得到应用。
黄俊泽[4]（2021）在《基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究》文中指出高光谱成像仪可依据地物空间形态特征、光谱特征地物反射和发射特性同步进行目标精细分类和识别,广泛应用于城市安全、森林防火、环境监测、精准农业、野外搜救等领域。在目标探测领域,尽管高光谱成像仪可以通过高光谱分辨率对一个或多个像素的点目标进行光谱探测,但如果没有目标的先验光谱信息或高空间分辨率的几何信息就很难实现对目标的快速准确识别。此外,在传感器确定的情况下,高光谱成像仪的高空间分辨率与高光谱分辨率是彼此制约,无法同时提高。因而本论文设计并研制一套基于高分辨率面阵相机和高光谱成像仪的机载成像系统,针对目标探测与识别应用,可同时实现光谱维和空间维的高分辨率检测。本文主要研究工作内容和创新点如下:（1）本论文提出了高光谱异常检测与高空间图像识别相结合的总体技术路线,设计了轻小型高空间与高光谱成像集成系统,完成了高集成度原理样机的研制,为基于无人机平台获取高光谱与高空间分辨率数据提供了重要手段。（2）本论文提出了USB3.0（universal serial bus 3.0）高速可调同步传输系统关键技术,USB3.0外设控制器使用同步FIFO（first in first out）、自动DMA（direct memory access）和数据块定量定时传输设计,避免了UVC（USB video class）协议的丢帧问题,解决了USB3.0采用批量传输模式时带宽不能稳定的难题。相比较异步FIFO和手动DMA传输方式,实现了最高数据传输带宽159MBps,提高了USB3.0的稳定传输速率。（3）本论文提出了基于单板计算机的多USB3.0接口高速数据采集方案,解决了高分辨率高光谱相机帧频高、数据量大的难题,实现了两个高光谱探测器和一个面阵全色探测器共360MBps稳定数据采集,其中可见相机200Hz帧频（数据速率100MBps）,短波相机100Hz帧频（数据速率10MBps）,全色相机4Hz帧频（数据速率250MBps）。（4）开展了机载飞行实验,系统工作正常,同时获得了地物目标的高光谱影像数据与高空间分辨率相机数据,验证了高光谱成像仪与高分辨率面阵相机相结合实现地物目标异常检测和图像识别方案的有效性。
王坤[5]（2021）在《基于FPGA的红外图像采集与处理系统》文中研究指明近年来,随着红外成像技术的不断发展,其应用快速扩展到军事、航空航天、医疗、通信等领域。然而受到红外探测器器件自身以及使用环境的影响,红外成像系统采集到的原始红外图像常常表现出分辨力差、对比度低、噪声高、视觉效果模糊等问题,因此必须对采集到的原始红外图像进行相关处理才能满足各个领域的使用要求。本文利用高分辨率的IRFPA搭建了图像采集硬件电路系统并采集了所需场景的红外图像,然后利用MATLAB和Model Sim等软件平台对采集图像的处理算法进行建模和仿真,最后使用FPGA实现红外图像的处理。首先,本论文描述了红外成像系统的研究背景和发展现状,阐明了对采集到的原始红外图像进行处理及优化的必要性。同时针对红外图像普遍存在的盲元及非均匀性噪声等问题进行理论分析并对传统的处理算法进行实验对比。此外,介绍了常用的红外图像质量评价方法。其次,本论文对传统盲元补偿算法进行改进,使之能够对盲元进行实时检测从而避免了新出现盲元无法补偿的情况,并引入AMMC算法中相关性与插值点的计算方法对盲元处的替换值进行优化,强调了补偿后的像素点与周围像素点的相关性。然后对两种通用的单帧红外图像非均匀性校正算法和经典的图像去噪算法进行实验对比与分析,找到适应于本系统的处理方法。其次采用自适应平台直方图均衡化的方法对红外图像的对比度进行改善,最后采用彩虹编码法进行红外图像的伪彩色处理,增强了人眼对于红外图像的分辨能力。实验结果表明,本文改进的盲元补偿算法能够实现实时检测,与传统的中值滤波算法相比相关性提高了3.56%,处理之后的图像与原图相比非均匀性降低了0.2%,均方差提高了20.6%,虽然非均匀性下降有限,但视觉效果良好。最后,本论文对红外图像采集硬件电路进行优化,从而在硬件层面初步提高图像对比度,之后对盲元补偿模块实现方法进行优化,使得该模块逻辑资源使用率降低了70%,然后对图像处理算法的关键模块进行仿真验证,给出了仿真模块的接口信号及实现方式。
曹海杰[6]（2020）在《红外图像逆直方图均衡化关键技术及应用研究》文中进行了进一步梳理通过红外热像仪传感器采集的红外图像反映的是目标和背景环境之间的热辐射。因此,红外图像会受到红外热像仪中的一些内部器件（红外焦平面阵列、红外热像器件等组件）和外部因素（空气中其他热辐射源、远距离探测温差范围大、操作者误差等）的干扰,导致红外热像仪采集的红外图像的质量远远低于可见光图像的质量,存在着对比度低、分辨率低、信噪比低等缺点。为了将红外图像中对观察者有用的信息或者局部目标信息进行突出细节增强,并同时削弱背景噪声和对观察者无用的冗余信息区域,国内外的众多科学家们提出了很多的改善红外图像的质量的方法。分别从两个方面解决,一是从红外热像仪器件上着手解决,从其根源上提高红外热像仪的性能,并同时提高红外图像的质量;二是通过红外图像处理算法来改善红外图像的灰度分布,从整体上提高图像的对比度和分辨率,优化图像的质量效果,便于人类和计算机对红外图像进行分析识别。由于从红外热像仪器件的本身上提高性能,以及不断改善红外传感器与光路等元器件的工艺制造水准需要投入大量的财力精力。因此,一个好的红外图像处理算法相对而言就会显得性价比更高,相对硬件改良投入的成本,通过算法就可以实现获取更加优良的红外图像的质量。在红外图像处理方法中,传统直方图均衡图像时细节像素容易被大量的背景像素淹没,导致图像产生过亮、过暗等现象。基于这样的状况,本文提出一种自适应逆直方图均衡化细节增强算法。该算法通过逆向统计、自适应选取阈值以及多段映射来增强红外图像的细节信息。相比于传统直方图均衡化算法（全局直方图均衡化算法、平台直方图均衡化算法、双直方图均衡化算法、局部直方图均衡化算法等）,逆直方图均衡化算法明显改善了红外图像在不同灰度层分布的视觉效果,使图像的不同区域亮度得到不同程度的增强。通过实验对比与结果分析,从主客观因素上综合考虑,逆直方图均衡化算法不仅保持背景区域的图像灰度亮度,而且提高了目标和细节区域的图像对比度和亮度。本文算法在能够达到更好的图像处理效果的前提下仍然能够通过优化计算方法保证实时性,高效性,并且适合在FPGA硬件移植中采用。
王霄[7]（2020）在《空中目标红外辐射特性分析与成像仿真技术研究》文中进行了进一步梳理空中目标的红外光谱辐射特性是对目标进行光电探测、识别和跟踪的重要依据之一,对空中目标红外辐射特性的研究在深化目标隐身技术、探测隐身目标和提高红外探测器工作效率方面都有着非常重要的研究价值。空中目标不同于空间目标,其飞行的环境条件和飞行状态具有复杂性和多变性,并且蒙皮和高温尾焰在不同波段的红外辐射特性差异很大,所以研究不同探测平台中探测器接收的多波段目标红外辐射特性对于提高红外探测器在不同工作环境中的探测效率具有非常重要的意义。飞机等空中目标的发射成本较高,并且复杂条件下的目标红外辐射特性难以获取,所以对空中目标进行红外辐射特性建模和成像仿真可以节约外场试验中耗费的成本,缩短红外探测器的研制时间,并对其进行有效的评估。本论文针对空中目标探测和识别的应用需求,完成了对典型空中目标红外辐射特性的理论建模与成像仿真,研究了不同探测平台中目标的红外辐射特性及环境对其产生的影响以及目标的红外成像仿真中的关键技术并对算法进行优化,搭建了空中目标的红外成像仿真平台,为空中目标红外成像探测系统的探测器参数选择和探测角度选择提供重要的参考依据。具体来说,本论文主要做了如下几个方面的工作:1.对空中目标蒙皮、尾喷管和尾焰的多光谱红外辐射特性进行了理论分析和建模仿真;基于驻点温度法计算蒙皮的表面温度,分析了目标飞行速度、飞行高度和飞行所处的地表环境对蒙皮红外辐射的影响;基于C-G谱带模型法,并考虑碰撞展宽效应和多普勒展宽效应对尾焰进行建模,分析了高温尾焰在短波波段的红外辐射特性。2.对空中目标红外场景仿真中的关键技术进行了研究,针对探测器接收的目标自身红外辐射的问题,综合考虑太阳辐射、地面辐射和天空背景辐射,建立蒙皮表面的热平衡方程,计算表面温度分布,使用光线投射算法对目标面元进行可见性分析,计算可见面元的自发红外辐射;针对红外场景仿真软件中的环境辐射问题,建立了基于Cook-Torrance算法的反射辐射模型,将目标表面面元看作微面元,充分考虑了场景中的各种环境光源,基于概率模型计算目标面元对环境辐射的反射。3.针对空中、地基和天基探测平台,分析探测角度、飞行姿态角、大气传输、环境辐射和探测波段对探测器接收的目标红外辐射特性的影响,使用MODTRAN的大气辐射传输软件计算探测方向上的大气路径辐射和大气透过率,使用改进的辐射度对比度模型分析不同探测条件下目标的探测效率,分析特定条件下的最佳探测角度和特定探测条件中的最佳探测波段。4.针对目标的红外辐射特性理论建模和红外场景仿真的真实性问题,将实验室环境拍摄的真实红外图像与生成的仿真图像进行对比分析,验证模型的仿真精度。本文对空中目标的红外辐射特性进行了分析,并且在上述红外场景仿真的关键技术基础上,搭建了适用于空中目标的红外场景仿真平台,为后续红外场景仿真软件的完善和整合以及探测系统的性能评估创造了条件。
程博阳[8]（2020）在《基于滚动引导剪切波变换的红外与可见光图像融合研究》文中研究说明红外与可见光图像融合是目前应用最为广泛、也是最具有研究价值的信息融合方式。由于红外与可见光图像之间具有良好的互补特性,那么通过这两种光谱的有效结合,可以在提高红外目标可识别度的同时,获得更加详细准确的视觉显着性信息,使我们能在恶劣环境下也能更准确地判断热源的位置。目前,多尺度变换算法是一类能有效解决红外与可见光融合问题的方法,其核心思想是将图像分解为一系列具有不同特征的子带分量,然后再采用一定的融合规则分别对它们进行处理,最终获得融合图像。然而,现有的多尺度变换算法对细节的捕捉能力较差,容易遗漏图像中的边缘细节信息,并且还不具备一定的自适应分解特性。除此外,现有的融合规则也无法较好地消除源图像之间存在的光谱差异性,并且在针对低亮度或目标处于遮蔽等环境时,也没有更有效地解决途径提高融合图像的成像质量。那么针对上述存在的问题,为了能更有效地提高融合算法的视觉性能,本文的研究内容和主要创新如下:1.提出一种全新的多尺度变换工具:滚动引导剪切波变换（RGST）。RGST可将滚动引导滤波器的尺度敏感特性与剪切波滤波器的方向化特性有效结合,因此能根据图像的边缘尺度特征进行自适应分解,其分解后的多尺度与多方向分量信息也更为精细。除此外,RGST在分解与重构的过程中均不存在上采样与下采样操作,并且也不需要满足任何约束关系,只是简单的线性差值与叠加计算即可,因此具有平移不变性,计算效率较高。2.针对微光与红外图像融合,提出了一种基于RGST与变分优化模型的处理算法。首先,该算法采用RGST作为多尺度变换工具,获取源图像的近似层与细节层分量。其次,针对反映图像能量特征的近似层分量,采用一种基于?2-能量最小化的变分优化模型作为其融合规则。该方法在约束融合图像具有与给定红外图像类似像素强度的同时,有效结合了图像内的光谱显着性信息,因此提高了融合图像的视觉观察度,并且弥补了微弱光线下的亮度缺陷。除此外,采用基于混合?1-梯度正则化的变分模型来指导细节层分量的融合,使融合后的图像具有更加清晰的边缘细节。最终的实验结果表明,本文算法在针对微光环境下的融合问题,具有更加优良的视觉效果,优于其他现有典型方法。3.为了有效结合红外传感器的热成像特性,使得可见光图像内的目标能够在遮挡、烟雾等背景下进行融合识别成像,提出了一种基于RGST与自适应双通道脉冲式耦合神经网络（PCNN）的图像融合算法。该全新算法依旧采用RGST作为多尺度分析工具,然后将参数自适应化后的双通道PCNN模型作为各图像分量的融合规则。对于近似层分量的PCNN模型,利用图像光谱显着特征所构成的视觉激励因子（VSF）作为其外界刺激;而对于细节层分量的PCNN模型,将改进的空间频率算子（ISF）激活其模型内的像素神经元。除此外,采用基于矩阵奇异值分解运算得到的显着性结构因子（SSF）与梯度奇异值算子（GSV）分别作为上述两类分量PCNN模型的自适应链接强度。通过多组实验表明,本文算法能更有针对性地解决目标处于遮掩下的融合成像问题,其获取图像的对比度更高,热红外视觉特征更为显着,目标信息也更为突出。
王浩然[9]（2020）在《基于红外图像FPN去除的光伏并网逆变柜触点温度监测系统研制》文中指出自电气时代以来,人类生活越来越离不开电力。随着不可再生资源的日渐枯竭,以太阳能光伏发电为代表的清洁能源逐渐走入人们视野。作为光伏发电站中的核心设备,光伏并网逆变柜的安全运行对发电站电力生产和电力并网起重要保障作用。但在长期运行的情况下,由于触点或端子接触不良或线路老化等原因,逆变柜中的电气元件往往会出现局部温度升高,在逆变柜内形成过热点。传统的人工定期巡检不能及时的发现这些过热点,以阻止逆变柜发生过热故障,从而影响光伏发电站的电力生产。为了解决这一问题,本文研制了一套以红外热像仪为测温装置的光伏并网逆变柜触点温度在线监测系统,并就红外图像中固定模式噪声成因及消除方法展开研究,该系统具有温度非接触式测量和温度远端监控的功能,以防止出现由于逆变柜内过热点引发的生产故障。本文在分析光伏发电站运行环境,研究红外热像仪图像数据特性的基础上,根据监测对象属性和监测性能要求,从硬件设计、算法研究和软件实现三个方面开展研究工作,具体研究内容包括:（1）光伏并网逆变柜触点温度监测硬件系统的搭建系统由红外监测终端、数据传输、温度标定装置、服务器PC和声光报警器组成。红外监测终端负责采集实时红外图像和温度数据;数据传输采用“PoE+无线网桥”的形式,减少物理布线;外接自制的温度标定装置,辅助红外测温进行温度值补偿;服务器PC用于运行监测软件客户端和提供数据库存储支持;声光报警器在出现温度异常时,提醒维护人员根据客户端提供的图像信息赶赴故障点进行检修。（2）光伏并网逆变柜的可见光及红外图像处理算法的研究算法研究包括了光伏并网逆变柜的可见光图像处理算法和红外图像处理算法。针对可见光图像分辨率较低的特点,采用双边滤波器对其进行去噪平滑,经过锐化增强后提取其边缘信息;针对红外图像中存在的FPN（Fixed Pattern Noise）固定模式噪声的问题,提出了基于全变分去噪和高斯曲率滤波的方法,以消除条纹噪声;最后,将可见光图像提取到的边缘轮廓和经过去噪处理的红外图像进行图像融合。（3）软件系统开发和数据库设计采用C#编程语言开发了软件系统,利用SQLServer进行了数据库设计。软件框架为:人机交互客户端、图像和数据处理以及数据库存储。人机交互客户端提供了用户管理、相机连接和测温工具设置等一系列操作支持;图像和数据处理对可见光图像和红外图像进行处理,以及对温度数据、报警信息和日志信息进行处理和分类保存;数据库存储将实时温度数据和用户信息等进行存储。最后以模块化的开放方式对各功能模块进行开发。通过实际运行的测试结果表明,本文所研制的红外测温系统能够实现红外图像采集和数据传输等功能,测温精度达到±0.5℃。
崔金刚[10]（2019）在《森林近地面温度监测与遥感图像配准方法研究》文中进行了进一步梳理温度测量是森林环境监控的一个重要部分,在森林保护、森林生态、森林防火等领域有重要的意义。森林发生火灾时会使周边环境温度上升并伴随有显着的红外辐射,监测到这些信息就可以对火灾进行报警。林区由于面积大、交通不便、林冠郁闭度大、林窗小和保留木多等因素,传统测量手段难以获得全面准确的温度信息。本监测方法的设计构想是在利用遥感卫星进行全局监测的同时,对特定区域进行定点温度监测,并形成温度监测网络,最终建立一个以温度信息为检测目标的包含森林近地温度与卫星红外图像相结合的,能够达到点与面全方位覆盖的监测体系,该方法可以为森林火灾的预测与防控提供支持。本论文以森林发火灾时产生的近地温度与红外图像信息为研究目标,在以下几个方面进行了研究:（1）设计了一个基于STC89C52单片机并具备无线传输方式的地面温度监测系统以对特定区域的温度进行定点测量,温度采集选用DS18B20传感器,数据传输选用nRF24L01,具备无线传输功能,可以和六个设为发射模式的nRF24L01相互通信。为弥补单一传感器温度监测范围小的缺点,实验时采用了多节点分布式的温度监测方式。（2）为满足对地面温度监测的需要,设计了一种基于磁流体光纤的温度传感器。该传感器采用对温度敏感的磁性材料作为敏感元件,并把该磁性材料制作成磁流体注入到毛细光纤中作为导光介质,通过感应敏感元件的磁场变化来测量外界温度的变化。为研究传感器的工作机理,根据传感器波导结构中有效光学折射率的可调性,对传感器波导结构的光学特性进行了模拟和分析,进而实现了空间磁场强度与方向的检测,最后测试了磁性材料的温度性质,建立了温度与波长之间的关系。利用该结构实现温度的测量是光纤传感器应用领域中一个有意义的尝试。（3）为了获得准确的地理位置与温度信息,针对遥感卫星获得的多波段图像,提出了一种用于红外图像与可见光图像配准的相似性方法,并采用ETM卫星数据进行验证。选择搜索窗的大小为50×50像素,测试了图像的平移、旋转和缩放等因素对相似性准则的影响,结果表明ME曲线的最小值点均对应着最佳配准位置。与传统的梯度互信息配准方法相比较,本文提出的配准方法具有较高的准确性。（4）针对森林环境及地貌特点,提出了一种适用于林区检测的多波段图像配准的小成分子空间配准准则,分析了不同配准形状对小成分子空间方法的影响,不同成分数量对小成分子空间方法的影响以及噪声对小成分子空间方法的影响。同时本文还对小成分方法的亚像素配准性能进行了研究,并采用ETM卫星数据进行了实验验证。
二、美国研制成世界上最大的红外图像传感器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国研制成世界上最大的红外图像传感器（论文提纲范文）
（1）基于多源异构视觉的变电站机器人巡检技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 变电站机器人巡检相关技术研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.1 巡检机器人技术的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.2 变电站检测技术的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.3 变电站机器人巡检面临的挑战 |
| 1.3 本文研究内容和章节安排 |
| 第二章 机器视觉理论基础及变电站巡检技术方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机器视觉的理论基础 |
| 2.2.1 多源视觉成像的理论基础 |
| 2.2.2 数字图像处理的理论基础 |
| 2.3 变电站机器人巡检系统总体方案 |
| 2.3.1 巡检系统的技术方案 |
| 2.3.2 亟待解决的关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 巡检机器人与云台一体化运动控制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 位姿描述方法与相机模型 |
| 3.2.1 三维空间位姿描述 |
| 3.2.2 相机建模与标定 |
| 3.3 巡检机器人与云台运动学分析 |
| 3.3.1 机器人运动学建模 |
| 3.3.2 云台运动学建模 |
| 3.3.3 机器人与云台一体化运动学建模 |
| 3.4 面向巡检数据动态获取的一体化控制技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多源异构视觉检测与目标识别技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变电站设备图像数据集制作与扩容 |
| 4.2.1 多源异构图像数据集的建立 |
| 4.2.2 多源异构图像数据集的增强 |
| 4.3 基于YOLOv3改进的视觉检测与识别算法 |
| 4.3.1 多源异构视觉检测与目标识别模型的建立 |
| 4.3.2 路径聚合网络和深度可分离卷积的融合 |
| 4.4 模型训练与评估 |
| 4.4.1 模型训练策略 |
| 4.4.2 算法评价指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 变电站机器人巡检系统集成及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 云台研发 |
| 5.2.1 技术指标 |
| 5.2.2 云台硬件部分 |
| 5.2.3 云台软件部分 |
| 5.3 系统研发 |
| 5.3.1 硬件部分 |
| 5.3.2 软件部分 |
| 5.3.3 系统集成 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.4.1 巡检机器人与云台一体化运动控制实验 |
| 5.4.2 多源异构视觉检测与目标识别实验 |
| 5.4.3 变电站机器人自动化巡检实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（2）InGaAs短波红外低照度成像技术研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 红外技术发展介绍 |
| 1.2 短波红外探测器发展现状 |
| 1.2.1 InGaAs短波红外探测器发展现状 |
| 1.2.2 InGaAs焦平面探测器国外发展现状 |
| 1.2.3 InGaAs探测器国内发展现状 |
| 1.3 InGaAs短波红外探测器的应用前景 |
| 1.4 InGaAs短波相机的图像处理技术 |
| 1.4.1 短波图像增强 |
| 1.4.2 生物显微成像和多聚焦图像融合 |
| 1.4.3 弱光照环境下的小目标检测 |
| 1.5 本课题研究内容与章节安排 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 章节安排 |
| 第2章 低照度下高灵敏度InGaAs短波成像系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 InGaAs短波红外探测器 |
| 2.3 系统方案 |
| 2.3.1 InGaAs短波探测器驱动模块设计 |
| 2.3.2 模数转换 |
| 2.3.3 网口传输 |
| 2.3.4 基于Zynq数字电路设计 |
| 2.3.5 非均匀性校正 |
| 2.4 探测器制冷方案 |
| 2.4.1 制冷控制电路 |
| 2.4.2 自动控温算法 |
| 2.4.3 控温精度测量 |
| 2.5 盲元补偿 |
| 2.5.1 单像素盲元补偿 |
| 2.5.2 块盲元补偿 |
| 2.6 成像实验 |
| 2.6.1 透雾成像实验 |
| 2.6.2 生物成像实验 |
| 2.6.3 不同增益下的成像 |
| 2.7 结论 |
| 第3章 低照度短波红外图像增强算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多尺度高斯差分图像增强算法 |
| 3.2.1 图像细节增强 |
| 3.3 基于稀疏编码的图像降噪 |
| 3.3.1 噪声分析 |
| 3.4 稀疏编码降噪模型 |
| 3.4.1 稀疏编码模型 |
| 3.4.2 双权值降噪模型 |
| 3.4.3 模型参数求解 |
| 3.4.4 稀疏表达模型求解 |
| 3.4.5 算法伪代码 |
| 3.4.6 低照度降噪结果 |
| 3.5 灰度重映射与对比度增强 |
| 3.6 实验 |
| 3.7 结论 |
| 第4章 生物荧光显微成像的多聚焦图像融合算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 短波红外生物成像 |
| 4.3 多聚焦图像融合算法 |
| 4.3.1 梯度域引导滤波金字塔对焦像素检测 |
| 4.3.2 梯度域引导滤波 |
| 4.3.3 对焦像素检测 |
| 4.3.4 融合规则 |
| 4.4 实验与讨论 |
| 4.4.1 静脉荧光成像 |
| 4.4.2 单光谱多聚焦图像融合 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 基于信杂比判据低照度图像小目标检测算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 短波红外目标观测分析 |
| 5.3 短波红外光强测定 |
| 5.3.1 短波红外光度计 |
| 5.3.2 光度计标定 |
| 5.3.3 夜间照度测量实验 |
| 5.4 短波红外夜视目标观测分析 |
| 5.4.1 InGaAs短波红外夜视成像 |
| 5.4.2 环境对成像质量的影响 |
| 5.5 小目标检测算法 |
| 5.5.1 小目标特征分析 |
| 5.5.2 算法结构 |
| 5.5.3 Facet核函数 |
| 5.5.4 基于信杂比局部对比度判据 |
| 5.6 非目标区域排除 |
| 5.6.1 随机游走原理 |
| 5.6.2 目标区域判断 |
| 5.7 小目标检测算法 |
| 5.8 实验与分析 |
| 5.9 结论 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文内容总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）机载红外小目标探测系统非均匀性校正技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 机载红外搜索与跟踪系统研究现状 |
| 1.2.2 红外非均匀性校正方法研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 红外小目标探测系统成像特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机载红外小目标探测系统工作原理 |
| 2.3 黑体响应特性 |
| 2.3.1 黑体 |
| 2.3.2 普朗克定律 |
| 2.3.3 黑体响应特性测试 |
| 2.4 噪声特性分析 |
| 2.4.1 三维噪声模型 |
| 2.4.2 方向平均算子D_x |
| 2.4.3 噪声组成 |
| 2.4.4 红外小目标探测系统噪声特性 |
| 2.4.5 噪声等效温差(NETD) |
| 2.5 调制传递函数(MTF) |
| 2.5.1 MTF定义 |
| 2.5.2 系统MTF测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 两点标定非均匀性校正方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验室标定 |
| 3.3 盲元替换 |
| 3.3.1 滑动窗口盲元检测 |
| 3.3.2 邻域替换盲元补偿 |
| 3.4 两点标定非均匀性校正方法影响因素研究 |
| 3.4.1 响应非线性及随机噪声的影响 |
| 3.4.2 参考温度点的影响 |
| 3.4.3 光学系统(镜头)的影响 |
| 3.4.4 探测器漂移对非均匀性校正的影响 |
| 3.5 实验与结果分析 |
| 3.5.1 参考温度点及随机噪声影响实验 |
| 3.5.2 光学系统(镜头)有无影响实验 |
| 3.5.3 探测器漂移影响验证实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于天空背景的实时探测器漂移补偿法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于天空背景的实时探测器漂移补偿方法 |
| 4.2.1 基于信息熵的自适应辐射源选取 |
| 4.2.2 基于天空背景的实时探测器漂移补偿算法流程 |
| 4.3 实验与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于相邻像元“比值-中值法”的场景非均匀性校正方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 观测模型 |
| 5.3 基于相邻像元“比值-中值法”非均匀性校正算法 |
| 5.4 实验与讨论 |
| 5.4.1 天空背景实验 |
| 5.4.2 小目标探测验证实验 |
| 5.5 非均匀性校正结果对小目标探测的影响 |
| 5.5.1 小目标探测作用距离 |
| 5.5.2 非均匀性校正结果对小目标探测的作用 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 研究背景与意义 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 高光谱成像系统国内外研究现状 |
| 1.2.2 数据采集与存储技术国内外研究现状 |
| 1.3 关键技术概述 |
| 1.4 研究意义和主要研究内容 |
| 第2章 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统研究 |
| 2.1 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统概述 |
| 2.1.1 需求分析 |
| 2.1.2 总体设计 |
| 2.1.3 关键参数分析 |
| 2.2 机载成像系统原理样机设计与实现 |
| 2.2.1 高光谱光机系统 |
| 2.2.2 高光谱成像电子学系统 |
| 2.2.3 高分辨率面阵相机系统 |
| 2.2.4 电源供配电系统 |
| 2.2.5 多通道数据采集与处理控制系统 |
| 2.3 机载成像系统集成测试与结果分析 |
| 2.3.1 高光谱成像仪系统集成装调 |
| 2.3.2 高光谱成像仪系统静态传函与噪声测试 |
| 2.3.3 高分辨率面阵相机集成与测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 USB3.0 高速可调同步传输系统关键技术研究 |
| 3.1 USB3.0 高速可调同步传输系统概述 |
| 3.1.1 需求分析 |
| 3.1.2 总体设计 |
| 3.1.3 同步传输机制特点 |
| 3.2 USB3.0 传输系统设计与实现 |
| 3.2.1 TLK2711 高速芯片传输机制设计 |
| 3.2.2 USB3.0 外设控制器同步传输机制设计 |
| 3.2.3 单板计算机上位机软件的采集存储同步控制机制设计 |
| 3.2.4 多通道数据采集的存储带宽分析与设计 |
| 3.3 USB3.0 传输系统测试结果与分析 |
| 3.3.1 系统测试方法 |
| 3.3.2 测试结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机载成像系统性能测试与成像实验 |
| 4.1 高光谱成像仪性能测试与地面成像实验 |
| 4.1.1 信噪比估算与实测结果分析 |
| 4.1.2 地面成像验证实验与结果分析 |
| 4.1.3 摇摆台模拟飞行成像测试与结果分析 |
| 4.2 机载成像系统外场航飞成像实验 |
| 4.2.1 外场航飞成像实验概述 |
| 4.2.2 航飞成像实验设计与数据预处理方法 |
| 4.2.3 航飞成像实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要研究成果 |
| 5.2 论文的创新性体现 |
| 5.3 未来的研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于FPGA的红外图像采集与处理系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 红外图像处理基本理论 |
| 2.1 红外成像系统成像原理及特点 |
| 2.2 红外图像盲元补偿算法研究 |
| 2.3 红外图像非均匀性探究 |
| 2.3.1 非均匀性定义 |
| 2.3.2 非均匀性产生原因 |
| 2.4 红外图像非均匀性校正算法研究 |
| 2.5 基于定标的非均匀性校正算法 |
| 2.5.1 两点定标校正算法 |
| 2.5.2 多点定标校正算法 |
| 2.6 基于场景的非均匀性校正方法 |
| 2.6.1 基于时域高通滤波的校正算法 |
| 2.6.2 基于神经网络的非均匀性校正方法 |
| 2.7 图像质量评价 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 红外图像处理方法探究 |
| 3.1 盲元补偿及其改进 |
| 3.2 红外图像非均匀性校正 |
| 3.2.1 基于中值直方图均衡的红外图像非均匀性校正 |
| 3.2.2 基于常数先验的条纹非均匀性校正 |
| 3.2.3 两种校正算法仿真对比 |
| 3.3 图像去噪 |
| 3.3.1 非局部均值去噪 |
| 3.3.2 基于全变分模型的图像去噪 |
| 3.3.3 两种去噪算法仿真对比 |
| 3.4 直方图均衡 |
| 3.4.1 全局直方图均衡化 |
| 3.4.2 平台直方图均衡化 |
| 3.5 伪彩色处理 |
| 3.6 本文图像处理方法 |
| 3.7 系统处理后图像评价 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 系统软硬件实现 |
| 4.1 FPGA简介 |
| 4.2 系统硬件电路实现 |
| 4.3 图像采集和处理的FPGA实现 |
| 4.3.1 系统架构 |
| 4.3.2 主要模块实现方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间取得的研究成果 |
（6）红外图像逆直方图均衡化关键技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 红外热成像的国外发展状况 |
| 1.1.2 红外热成像的国内发展状况 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.2.1 红外热成像的特点 |
| 1.2.2 红外热成像的应用领域 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 本文主要研究内容及思路 |
| 第二章 传统直方图均衡化算法 |
| 2.1 传统直方图均衡化的发展 |
| 2.2 全局直方图均衡化算法 |
| 2.3 平台直方图均衡化算法 |
| 2.4 双平台直方图均衡化算法 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 红外图像逆直方图处理算法 |
| 3.1 红外图像逆直方图处理算法原理 |
| 3.2 算法流程 |
| 3.3 逆直方图均衡化算法 |
| 3.3.1 逆直方图统计 |
| 3.3.2 阈值选取 |
| 3.3.3 多段映射 |
| 3.4 算法分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 实验结果分析 |
| 4.1 主观评价 |
| 4.1.1 人眼视觉特性 |
| 4.1.2 不同算法下的图像处理视觉效果 |
| 4.2 客观评价 |
| 4.2.1 红外图像在IHE算法下的RMSC值 |
| 4.2.2 红外图像在IHE算法下的损耗时间对比 |
| 4.2.3 红外图像再IHE算法下的PSNR值 |
| 4.3 本章总结 |
| 第五章 本文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（7）空中目标红外辐射特性分析与成像仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 红外成像仿真技术的应用 |
| 1.3 相关领域的国内外研究现状 |
| 1.3.1 空中目标与环境红外辐射特性研究现状 |
| 1.3.2 目标红外成像仿真技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要内容及章节安排 |
| 1.4.1 论文的主要研究内容 |
| 1.4.2 论文的章节安排 |
| 第2章 空中目标红外辐射特性建模与仿真计算 |
| 2.1 算法基本原理 |
| 2.1.1 红外辐射原理与特点 |
| 2.1.2 红外辐射基本定律 |
| 2.1.3 气体辐射基本定律 |
| 2.2 空中目标的红外辐射模型 |
| 2.2.1 蒙皮红外辐射模型 |
| 2.2.2 发动机尾喷口红外辐射模型 |
| 2.2.3 尾焰流场的红外辐射模型 |
| 2.3 目标对环境辐射的反射辐射模型 |
| 2.3.1 太阳辐射 |
| 2.3.2 地球辐射 |
| 2.3.3 天空背景辐射 |
| 2.4 空中目标红外辐射特性仿真结果 |
| 2.4.1 蒙皮与尾喷管的红外辐射特性仿真结果 |
| 2.4.2 尾焰的红外辐射特性仿真结果 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 空中目标的红外成像仿真研究 |
| 3.1 空中目标的运动模型建立 |
| 3.1.1 目标的三维几何模型建立 |
| 3.1.2 目标的运动姿态模型建立 |
| 3.2 空中目标的红外辐射模型建立 |
| 3.2.1 蒙皮自发红外辐射模型 |
| 3.2.2 基于BRDF的红外反射模型 |
| 3.3 大气的红外传输模型 |
| 3.3.1 大气路径辐射 |
| 3.3.2 大气衰减 |
| 3.3.3 大气吸收 |
| 3.3.4 大气散射 |
| 3.3.5 大气辐射传输的计算 |
| 3.4 目标红外成像仿真渲染引擎 |
| 3.4.1 三维坐标系与坐标变换 |
| 3.4.2 可见面元分析 |
| 3.4.3 灰度映射 |
| 3.4.4 光栅化 |
| 3.5 空中目标的红外成像仿真多波段结果分析 |
| 3.5.1 红外成像仿真的物理参数 |
| 3.5.2 目标的红外辐射特性分析 |
| 3.5.3 仿真分析 |
| 3.6 目标的模型参数和运动参数 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 不同探测平台下空中目标的红外辐射特性 |
| 4.1 目标的红外探测参数选择分析 |
| 4.1.1 目标的红外探测模型 |
| 4.1.2 目标与背景对比度分析模型 |
| 4.2 空中探测平台下目标的红外辐射特性 |
| 4.2.1 观测高度对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.2.2 观测距离对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.2.3 观测角度对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.3 地基探测平台下目标的红外辐射特性 |
| 4.3.1 飞行姿态角对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.3.2 观测角度对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.3.3 不同地表类型对目标红外辐射特性的影响 |
| 4.4 天基探测平台下目标的红外辐射特性 |
| 4.4.1 卫星的轨道计算 |
| 4.4.2 太阳定位 |
| 4.4.3 低轨天基红外探测参数分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 动态红外场景仿真软件的搭建 |
| 5.1 红外场景仿真系统总体框架 |
| 5.1.1 系统结构 |
| 5.1.2 系统功能模块划分 |
| 5.2 软件系统设计及优化 |
| 5.2.1 软件系统流程 |
| 5.2.2 软件优化加速 |
| 5.3 各子模块功能介绍 |
| 5.3.1 数据导入模块 |
| 5.3.2 目标仿真模块 |
| 5.3.3 传感器仿真模块 |
| 5.3.4 综合场景生成模块 |
| 5.3.5 图像渲染输出模块 |
| 5.4 各子模块功能 |
| 5.4.1 目标模块的功能 |
| 5.4.2 红外相机模块功能 |
| 5.4.3 综合场景生成模块功能 |
| 5.5 仿真算法有效性分析 |
| 5.6 红外成像仿真软件演示 |
| 5.6.1 系统软件界面 |
| 5.6.2 软件仿真效果 |
| 5.6.3 动态红外成像仿真效果 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）基于滚动引导剪切波变换的红外与可见光图像融合研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 红外与可见光图像融合的研究综述 |
| 1.2.1 相关融合技术的国内外应用现状 |
| 1.2.2 相关融合算法的国内外研究现状 |
| 1.2.3 多尺度变换融合算法目前存在的问题 |
| 1.3 图像融合算法的评价方法 |
| 1.3.1 主观评价方法 |
| 1.3.2 客观评价方法 |
| 1.4 论文研究内容与结构安排 |
| 第2章 非下采样剪切波变换的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 剪切波的基本理论 |
| 2.3 离散剪切波变换 |
| 2.3.1 离散剪切波变换的频域实现 |
| 2.3.2 离散剪切波变换的时域实现 |
| 2.4 非下采样剪切波变换 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于滚动引导剪切波的多尺度变换方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 滚动引导滤波器的原理 |
| 3.3 滚动引导剪切波变换的原理 |
| 3.3.1 多尺度滚动引导滤波器 |
| 3.3.2 自适应多方向剪切波滤波器 |
| 3.3.3 滚动引导剪切波变换 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于RGST与变分优化模型的红外与微光图像融合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变分法的相关理论 |
| 4.2.1 泛函与变分的基本理论 |
| 4.2.2 变分法的欧拉方程 |
| 4.2.3 梯度下降法 |
| 4.3 视觉光谱显着性检测 |
| 4.3.1 基于频率调谐的显着性检测算法 |
| 4.3.2 基于微光图像的FT算法改进 |
| 4.4 图像算法框架及相应融合规则 |
| 4.4.1 图像融合算法的主体框架 |
| 4.4.2 基于?_2-能量最小化的近似层融合规则 |
| 4.4.3 基于混合?_1-梯度正则化的细节层融合规则 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 主观视觉评价 |
| 4.5.2 客观参数评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于RGST与自适应双通道PCNN模型的红外与可见光图像融合 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统单通道PCNN模型 |
| 5.2.1 PCNN模型的基本结构组成 |
| 5.2.2 PCNN模型的相关工作原理 |
| 5.2.3 PCNN模型的视觉处理特性 |
| 5.3 自适应双通道PCNN模型 |
| 5.3.1 传统单通道PCNN模型存在的问题 |
| 5.3.2 改进后的自适应双通道PCNN模型 |
| 5.4 图像算法框架及相应融合规则 |
| 5.4.1 图像融合算法的主体框架 |
| 5.4.2 近似层分量PCNN模型的融合规则 |
| 5.4.3 细节层分量PCNN模型的融合规则 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 主观视觉评价 |
| 5.5.2 客观参数评价 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究内容总结 |
| 6.2 未来的研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于红外图像FPN去除的光伏并网逆变柜触点温度监测系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电气设备热缺陷监测研究现状 |
| 1.2.2 现代测温技术的发展现状 |
| 1.2.3 红外测温及红外图像去噪技术的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与章节安排 |
| 2 光伏并网逆变柜触点温度监测系统方案 |
| 2.1 系统性能要求 |
| 2.2 系统难点分析 |
| 2.3 系统总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光伏并网逆变柜触点温度监测硬件系统设计 |
| 3.1 温度标定装置 |
| 3.2 红外热像仪 |
| 3.3 信号传输与通信设备 |
| 3.4 其他设备的选型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光伏并网逆变柜可见光及红外图像处理算法研究 |
| 4.1 光伏并网逆变柜触点可见光图像处理算法 |
| 4.1.1 可见光图像预处理 |
| 4.1.2 可见光图像锐化增强 |
| 4.1.3 可见光图像边缘检测 |
| 4.2 光伏并网逆变柜触点红外图像噪声分析及处理算法 |
| 4.2.1 红外图像噪声成因及表现分析 |
| 4.2.2 红外图像FPN噪声特性及影响 |
| 4.2.3 红外图像FPN噪声去除算法研究 |
| 4.3 基于标定的温度补偿方法 |
| 4.4 可见光图像与红外图像融合算法 |
| 4.5 仿真结果与分析 |
| 4.5.1 实验环境 |
| 4.5.2 可见光图像边缘检测 |
| 4.5.3 红外图像FPN噪声去除效果及分析 |
| 4.5.4 图像融合仿真结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 光伏并网逆变柜触点温度监测软件系统实现 |
| 5.1 软件系统开发环境及系统框架 |
| 5.1.1 开发环境 |
| 5.1.2 系统框架 |
| 5.2 软件系统功能模块 |
| 5.2.1 红外热像仪数据读取模块 |
| 5.2.2 数据库操作模块 |
| 5.2.3 图像处理算法模块 |
| 5.2.4 客户端人机交互模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 光伏并网逆变柜触点温度监测系统测试 |
| 6.1 系统软硬件调试及初始化 |
| 6.2 软件系统的执行过程 |
| 6.3 系统各模块运行及结果 |
| 6.4 性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A: 本文第五章部分程序说明 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
| 攻读学位期间参加的科研项目 |
| 攻读学位期间参加的学科竞赛及获奖 |
（10）森林近地面温度监测与遥感图像配准方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 森林灾害与预防 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 基于温度的森林火灾监测原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 基于温度信息的森林火灾监测方法的研究现状 |
| 1.3.2 基于温度信息的森林火灾预警理论的研究 |
| 1.3.3 光纤温度传感器的研究现状 |
| 1.3.4 图像配准技术的研究现状 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 2 地面温度监测系统的整体设计 |
| 2.1 地面温度监测系统的整体构思 |
| 2.2 无线测温系统结构 |
| 2.3 系统硬件电路的设计 |
| 2.3.1 单片机最小系统电路 |
| 2.3.2 DS18B20温度采集模块 |
| 2.3.3 nRF24L01无线收发模块 |
| 2.3.4 液晶显示模块 |
| 2.3.5 声光报警模块 |
| 2.3.6 系统电路原理图 |
| 2.4 系统软件的设计 |
| 2.4.1 系统软件流程图设计 |
| 2.4.2 DS18B20温度采集模块程序设计 |
| 2.4.3 nRF24L01无线收发模块程序设计 |
| 2.4.4 信号传输端nRF24L01程序设计 |
| 2.4.5 液晶显示模块程序设计 |
| 2.4.6 声光报警模块程序设计 |
| 2.5 系统的安装与调试 |
| 2.5.1 硬件电路实物图的焊接与组装 |
| 2.5.2 系统软硬件的调试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于磁流体光纤的温度传感器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于磁流体光纤传感器的特点及进展 |
| 3.3 磁流体光纤的制作 |
| 3.4 工作机理研究 |
| 3.5 实验结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多光谱图像配准研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 红外图像与可见光图像配准 |
| 4.2.1 多光谱图像匹配分类 |
| 4.2.2 Landsat-7卫星波段信息 |
| 4.3 图像配准的基础理论 |
| 4.4 已有多光谱配准准则的局限性 |
| 4.4.1 基于特征的图像配准方法 |
| 4.4.2 基于灰度的图像配准方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 小成分及噪声成分图像配准准则与信号检测 |
| 5.1 小成分配准方法的原理 |
| 5.2 基于小成分及噪声成分的配准相似性准则 |
| 5.3 小成分子空间准则的性能分析 |
| 5.4 小成分方法的实验测试 |
| 5.4.1 实验采用的数据 |
| 5.4.2 ME准则相似性性能曲线 |
| 5.4.3 配准点对的正确率 |
| 5.4.4 噪声性能测试 |
| 5.4.5 亚像素配准精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、美国研制成世界上最大的红外图像传感器（论文参考文献）
- [1]基于多源异构视觉的变电站机器人巡检技术研究[D]. 梁松伟. 浙江大学, 2021(02)
- [2]InGaAs短波红外低照度成像技术研究及其应用[D]. 张瑞. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]机载红外小目标探测系统非均匀性校正技术研究[D]. 丁帅. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [4]基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究[D]. 黄俊泽. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [5]基于FPGA的红外图像采集与处理系统[D]. 王坤. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]红外图像逆直方图均衡化关键技术及应用研究[D]. 曹海杰. 南京邮电大学, 2020(03)
- [7]空中目标红外辐射特性分析与成像仿真技术研究[D]. 王霄. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2020(03)
- [8]基于滚动引导剪切波变换的红外与可见光图像融合研究[D]. 程博阳. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [9]基于红外图像FPN去除的光伏并网逆变柜触点温度监测系统研制[D]. 王浩然. 陕西科技大学, 2020(02)
- [10]森林近地面温度监测与遥感图像配准方法研究[D]. 崔金刚. 东北林业大学, 2019