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基于288×4焦平面热成像系统图像处理技术研究与实现的中期报告

中期报告

一、项目背景

随着科技的不断发展，红外热成像技术已经成为了无损检测、工业控制、安防监控、医疗诊断等领域的重要手段。其中，焦平面热成像技术由于具有高灵敏度、高空间分辨率、即时响应等优点，已经成为了红外热成像技术中的重要分支。实现焦平面热成像系统的核心技术是图像处理。目前，较为普遍的图像处理方法包括滤波、噪声处理、图像增强和特征提取等。在此基础上，可以实现目标识别、分类等应用。针对焦平面热成像系统图像处理技术研究与实现，本项目旨在：

1.研究焦平面热成像系统的原理和应用领域，了解其特点和主要问题；

2.研究常用的图像处理方法及其优缺点，了解不同方法在焦平面热成像系统中的适用性；

3.基于Matlab平台，结合焦平面热成像采样数据，实现一些基本的图像处理算法，如平滑滤波、中值滤波、高斯滤波、差分图像、梯度算法、边缘检测等；

4.在此基础上，根据虫洞热辐射特性的分析，进行目标检测和分类。

二、项目进展

1.对焦平面热成像技术的研究：主要了解了焦平面热成像系统的原理和应用领域、摄像机构成和工作过程、阵列格式和分辨率、信号采集和处理等方面的内容。通过广泛查阅资料，建立了初步的焦平面热成像系统模型。

2.对图像处理方法的研究：主要了解了图像处理的基本理论和方法，包括噪声处理、滤波等技术。还了解了一些特征提取、目标检测和分类方法，如边缘检测、梯度算法等。

3.对Matlab平台的学习：主要通过阅读Matlab官方文档和一些相关的教学资料，掌握了Matlab在图像处理方面的基本操作和常用函数。并编写了一些Matlab程序，对图像处理方法进行了测试与验证。

4.对采样数据的处理：主要收集了一些虫洞热辐射数据，并编写了程序将其导入Matlab软件，实现数据预处理的过程。同时对数据进行了可视化方面的分析，明确了数据的特性和难点。

5.对图像处理程序的编写：目前实现了一些基本的图像处理算法，如平滑滤波、中值滤波、高斯滤波、差分图像、梯度算法、边缘检测等。通过对算法的调试和测试，基本完成了程序的编写。

6.对目标检测和分类的研究：目前正在进行虫洞热辐射特性的分析，并从中提取出一些特征和指标。同时，还在探索一些目标检测和分类的算法，并准备基于已有的图像处理方法进行改进和拓展。

三、下一步工作计划

1.对现有程序的优化：对现有程序进行优化，提高程序的效率和性能。

2.对目标检测和分类算法的研究：继续探索并实现一些目标检测和分类算法，并比较其优缺点。

3.对实验结果的分析和评价：对实验结果进行定量和定性分析，并进行评价和对比。

4.撰写论文：撰写完整的科研报告，包括项目研究的背景、目的和研究成果，以及对现有研究的评价和未来展望。

四、参考文献

[1]叶斌,宋旻哲,郭雨婷.草地生态系统中黄眉蝶生存的热辐射条件分析[J].生态学报,2019,39(17):6209-6217.

[2]李永飞,徐倩岚,王欣,等.带状区火星撞击坑虫洞热辐射特征分析[J].星球科学技术,2017,34(12):866-875.

[3]SohailS,ShafiM,RehmanA.AReviewofInfraredImagingTechniques[J].InternationalJournalofComputerApplications,2012,59(13):1-9.

[4]王柄峰,胡佳挺,张志强.基于灰色系统学的焦平面热成像系统图像去噪处理[J].智能计算机与应用,2019,9(2):105-107.