红外检测技术因其不接触、安全性高、可以带电检测等优点,现广泛应用于发电机、变压器、架空线路等电力设备的状态监测和故障定位中。其红外图像作为检测系统中判断设备运行状态的重要依据,成像质量对检测的精度有直接影响。由于制造工艺、材料等因素的影响,红外成像系统的核心红外焦平面阵列(IRFPA)不可避免的存在盲元,非均匀性等问题,严重影响成像质量,造成检测系统误判,漏判。为了提高成像质量,研究快速有效的盲元检测和补偿算法是十分必要的。近些年来在研究人员的不断研究努力下,盲元检测和补偿算法不断完善,在一定程度上提高了红外图像的成像质量。但随着集成技术的发展,红外焦平面阵列的规格在不断扩大,新的问题也不断涌现。如盲元簇的出现,即盲元以大于盲元点,盲元条的规模出现,在图像上表现为过亮或过暗的片状区域,对红外图像质量的影响远大于一般的盲元形式。本文以此为研究背景,基于MATLAB图像处理模块,针对传统盲元处理算法缺乏对盲元簇适应性的问题,设计并实现了一套盲元簇检测和补偿算法,并通过仿真实验验证了算法的可行性和有效性。对提高红外系统的成像质量,尤其是存在盲元簇的图像有一定的参考价值。本文的主要研究工作如下:(1)介绍了课题研究的背景,对红外成像原理进行了详细的介绍,并在此基础上,介绍了红外成像系统的基本结构。查阅大量文献和相关标准,对盲元的特性进行分析,详细介绍盲元产生的机理,盲元的分类,以及盲元在红外图像中的表现形式等。(2)分析盲元簇产生的原因,对几种常用的盲元检测和补偿方法进行研究,发现常用方法均缺乏对盲元簇的适应性。为解决图像中盲元簇问题,本文提出了基于改进灰度直方图的盲元检测算法和基于温度梯度的盲元簇补偿算法,详细介绍了算法的原理和过程。(3)将上述处理算法进行MATLAB仿真实验,对算法的可行性和有效性进行验证。对于检测精度,在查阅大量文献资料后,提出除了将盲元率作为评价标准外,还应将盲元分布,各盲元类型数量等也作为评价标准,并根据此标准将本文检测算法和传统检测算法进行了对比。对于补偿效果,引入峰值信噪比和结构相似度作为评价标准,将本文补偿算法和传统补偿算法进行了对比。实验结果表明本文检测和补偿算法的可行性和有效性,对盲元簇也有很好的适应性。