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红外成像技术作为一种发现、探测和识别目标的手段而在军事及民用场合获得了广泛的应用。在过去几十年中，红外探测器件获得的很大发展，出现了红外焦平面器件等兼具辐射敏感和信号处理功能的新一代探测器件，大大提高了系统的灵敏度及系统的可靠性，但其存在的非均匀性仍然是应用需要面对的难题之一。
红外焦平面器件响应的非均匀性受探测器材料和工艺水平所限，难以满足实用要求。为解决这一问题，通常采用两种途径：一是继续提高探测器件的研制、生产工艺水平，实际降低器件的非均匀性，这是一条最基本的技术途径，但投资巨大、收效较慢，尤其是当器件的研制水平已接近国家基础工业的极限水平时，再显著提高器件的性能难度就更大了；另一条技术途径是利用现代信号处理技术对探测器件的非均匀性进行实时校正。这是一条投入少，收效大的有效途径。通过非均匀性校正研究使均匀性较差的红外探测器阵列获得满意的图像，全面提高红外系统的成像质量，具有很大的应用价值和意义。
本文以红外焦平面探测器的非均匀性校正技术为研究对象，从红外焦平面探测器的非均匀性、非均匀性校正算法、算法仿真平台的搭建方面展开分析、研究。论文首先全面总结了红外成像技术的发展概况，系统地显示了红外探测器的发展从单元到多元，从致冷到非致冷的画面，对其应用从军事逐步向民用方向发展，以及该技术在军事和民用领域的典型应用进行描述。接着分析了红外焦平面阵列的非均匀性产生原因和特点，在分析基础的基础上建立了非均匀性校正的数学模型。
论文的主要研究内容集中于非均匀性校正算法族及其仿真平台的实现。详细分析和研究了各种非均匀性校正方法，特别是基于参考辐射源类的校正方法。然后以MATLAB软件为实现工具，建立了红外焦平面阵列的响应模型程序模块，利用该模块获得算法仿真所需要的定标数据，使用搭建的算法仿真平台对基于参考辐射源类的非均匀性校正算法进行了深入的方法研究，实现了红外焦平面阵列非均匀性的两点校正方法以及两点多段校正算法，并通过实验的方式探讨了这些方法所能达到的水平和效果。
最后，论文对非均匀性的度量方法进行了探讨，对使用非均匀性的度量方法对及其各种校正方法的效果进行了衡量，为后续将算法实际转化为FPGA硬件实现进行实时校正提供了必要的基础工作。