针对已完成光栅胶合的一体化干涉仪组件,提出了一种利用平场校正滤光片形成高频外差干涉调制数据进而进行系统级平场校正的方法。依据空间外差光谱技术干涉调制的原理,给出了平场校正所需的外差干涉频率范围(即平场校正滤光片的光谱范围)的计算方法。通过理论和仿真分析确定了平场校正滤光片的主要技术参数,并进行了实验验证。实验结果表明,该平场校正方法使复原光谱的平均信噪比提升了115.7%,复原光谱的固定频率噪声和高频段光谱失真的抑制效果尤为显著。

使用背照减薄型CCD器件的色散型超光谱成像光谱仪在近红外波段会出现条带状干涉条纹, 严重影响其在近红外波段附近的光谱分辨率。 为解决该现象, 建立了类似于法布里-珀罗干涉仪的多光束干涉模型, 估算出700~900 nm范围内干涉条纹的强度分布并以实测数据对该模型进行了验证, 分析了CCD光敏区厚度和干涉现象之间的关系。 在此基础上, 采用包括频域滤波在内的改进的平场校正算法, 对干涉条纹的图像进行了校正, 在751.83～1 010.04 nm的范围内, 校正效率达到96.6%, 试验结果表明, 该算法可有效的消除超光谱成像光谱仪近红外波段上的干涉条纹现象, 提高光谱分辨率。

随着机器视觉技术的发展，彩色线扫描系统在工业在线检测中的应用日趋广泛。在彩色线扫描视觉系统中，由于照明光源的照度非均匀性、光学镜头的渐晕和电荷耦合器件(CCD)相机的非均匀性响应等因素，导致系统采集图像出现灰度不均匀且颜色失真的情况，为后端图像处理带来困难，以致对系统稳定性造成影响。基于上述问题，提出了具有针对性的彩色线扫描系统图像校正方法，使该方法与多项式拟合方法对均匀目标进行对比实验，获取的校正后灰度均值与方差等统计结果更优，更接近目标真实灰度，并已将其应用于印刷电路板(PCB)外观缺陷自动光学检测系统，取得了较好的实际应用效果。

采取平场校正的方法消除薄型背照式电荷耦合器件(CCD)相机在对视网膜细胞成像时由于多光束干涉效应在输出图像上产生了干涉条纹。在分析CCD芯片多光束干涉效应产生机理的基础上，根据视网膜细胞成像的特点，提出将未进行像差补偿的视网膜图像作为平场校正的参考图像对像差补偿之后的图像进行校正，解决了标准反射率白板图像作为平场校正参考图像时残留有干涉条纹的问题。通过计算平场校正前后视网膜细胞图像的平均功率谱验证消除干涉条纹的效果，在空间频率70~90 lp/(°)范围内，校正之后图像的功率谱的平均值比校正之前提高了132.1%。实验结果表明，利用未进行像差补偿的眼底图像作为平场校正参考图像可以有效地消除视网膜细胞图像上的干涉条纹，提高视觉细胞的对比度，所获得的图像质量有了明显的改善。

对于图像阵列探测器而言,由于各像元响应的不一致使得所获图像中各像元灰度存在差异(响应的非均性现象),而图像的平场校正可以非常有效地消除图像中各像元响应的不一致性.如果将图像背景或光路中影响成像的一些因素在一定程度上看作是图像探测器的响应,认为它是响应非均匀的组成部分,根据平场校正的原理对其进行处理,则可以获得较好的效果.

针对用于获取具有时间分辨能力的序列图像的高速分幅相机而言,其图像处理主要包括了图形的几何形变校正、图形位置配准、一幅图像中各像元响应的平场校正及各幅图像响应一致性的校正等内容,不仅要解决每幅图像本身的问题,还要解决各幅图像间的形态对比的问题。通过对这些处理目的所涉及的方法逐一进行进一步的研究,所获得的处理方法用于实际图像的处理获得了比较好的效果,大幅度提高了图像间的相关度和一致性,为解决多路成像系统图像性能不一致的现象提供了有效的方法,达到了实际应用的水平。

对于光纤锥耦合的CCD相机中存在的响应非均性问题进行了阐述,针对这种类型的系统的平场校正方法进行了仔细的研究,分析了CCD相机输出信号的构成情况,并利用这些方法对实际存在较严重的非均匀问题的图像进行处理,获得了很好的结果,达到了图像精密处理的效果.

对于光纤锥或光纤面板耦合的CCD相机所获图像中存在的响应非均性问题进行了阐述,分析了CCD相机输出信号的构成情况和图像传递间的响应关系,并给出了相应的表达式.利用平场校正方法对存在较严重非均性的图像进行了处理,处理过程分为三步:首先获取系统的暗本底图像(包括了暗电流及系统偏置),所选择的积分时间与被用来校正的图像的积分时间相同;其次,获取均匀光场的图像,并将其作为平场校正的参考图像;最后扣除本底,用相对标定的方法对图像进行校正,从而获得图像各像素响应率的相对标定系数,再用它对原始图像进行平场校正即可获得很好的结果.校正后的图像更清晰,噪声更小,很多细节都能在灰度图像中直接看出,经过边界处理和伪彩显示后可清晰地看到小于0.1mm的细缝,达到了图像精密处理的效果.