红外焦平面阵列校正方法
【专利摘要】一种红外焦平面阵列校正方法，包括，1)根据不同环境温度下均匀图像的标准灰度值和温感值对探测器进行分区，获取每个区对应的区参数并保存；2)计算自动调零过程中所采集均匀图像的平均灰度值，判断平均灰度值与当前所使用的区参数中的标准灰度值的差值是否大于预设灰度值阈值，若是，则进行积分时间调整，并记录积分时间调整量及调整次数；3)判断累积积分时间调整量是否大于预设积分时间阈值，若是执行步骤4)，否则执行步骤2)；4)匹配当前环境温度下的当前平均灰度值和当前温感值与每个区中所保存的标准灰度值和温感值，匹配出最接近的区，调取最接近的区中保存的参数作为探测器当前使用的参数，从而在更宽的温度下输出高质量图像。
【专利说明】红外焦平面阵列校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红外成像【技术领域】，尤其涉及一种可以自适应调区的红外焦平面阵列 校正方法。
【背景技术】
[0002] 在红外成像系统中，红外焦平面阵列由于制造技术、工艺和材料的原因，存在一定 的非均匀性，这些非均匀性的存在会影响系统的成像质量。目前工程上广泛应用的提高红 外成像系统输出图像质量的方法是基于定标的两点校正，而两点校正存在的缺点是获得 的图像灰度有效动态范围有限。考虑到积分时间和焦平面探测器输出之间满足正比的关 系，目前红外成像系统通过调节积分时间的方法来扩大动态范围；但是在辐照度不变的情 况下，积分时间等比增加，而灰度值变化并不等比增加，同时每个探测元的响应也有一定差 异，所以积分时间变化较小时对输出图像的非均匀性影响不是很大，但是当积分时间变化 较大时，输出图像会出现非均匀性。
[0003] 探测元响应与积分时间的关系：
【权利要求】
1. 一种红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，包括， (1) 根据不同环境温度下均匀图像的标准灰度值和温感值对探测器进行分区，获取每 个区对应的参数并保存，其中所述区参数至少包括温感值、标准灰度值以及积分时间； (2) 计算自动调零过程中所采集均匀图像的平均灰度值，判断所述平均灰度值与当前 所使用的区参数中的标准灰度值之间的差值是否大于预设灰度值阈值，若是，则进行积分 时间调整，并记录积分时间调整量以及调整次数； (3) 判断累积积分时间调整量是否大于预设积分时间阈值，若是则执行步骤（4)，否则 返回执行步骤（2); (4) 匹配当前环境温度下均匀图像的当前平均灰度值和当前温感值与步骤（1)中每个 区中所保存的标准灰度值和温感值，匹配出最接近的区，调取所述最接近的区中保存的参 数作为探测器当前使用的参数。
2. 根据权利要求1所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，步骤（1)进一步包 括： (11) 根据探测器响应分别获取不同环境温度下均匀图像的平均灰度值作为探测器的 相应标准灰度值，并对应获取探测器在不同环境温度下的温感值； (12) 按照标准灰度值和温感值对探测器进行分区，每个区对应相应的积分时间； (13) 调节硬件参数，保证每一区内探测器的响应均在其线性范围； (14) 保存温感值、标准灰度值、积分时间、相应的硬件参数作为区参数。
3. 根据权利要求2所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，步骤（11)之前进一 步包括： (10)对不同的环境温度，调节探测器的积分时间和相应的硬件参数保证探测器输出稳 定图像后，对输出图像进行两点校正获得不同温度下的均匀图像。
4. 根据权利要求1所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，步骤⑵中：所述积 分时间调整量与计算所得平均灰度值和相应标准灰度值之间的差值的绝对值成正比，若所 述差值大于〇则减少积分时间，若所述差值小于〇则增加积分时间。
5. 根据权利要求4所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，步骤（2)中进一步包 括：采用下式进行拟合平滑滤波获取实际的积分调整量： A t = kx A tx+k2 A t2+k3 A t3, 其中，At为实际的积分时间调整量，A t3为根据当前帧数据计算所得积分调整量， A 和△ t2为与当前帧相邻的前两帧数据计算所得积分调整量；lq、k2、k 3为平滑系数，三 者满足：1^+1^2+1^=1且0<1^<1^2<1^<1。
6. 根据权利要求5所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，若所述实际的积分 调整量大于等于2 y s，则进行积分时间的调整。
7. 根据权利要求1所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，步骤（4)中匹配出最 接近的区进一步包括： (41)将当前平均灰度值和当前温感值之和分别与步骤（1)中每个区中所保存的标准 灰度值和温感值之和进行比较，获取第一差值绝对值最小时所对应的区作为所述最接近的 区。
8. 根据权利要求7所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，若步骤（41)中第一 差值绝对值最小时所对应的区包括至少2个区，则进一步执行： (42) 将当前温感值分别与第一差值绝对值最小时所对应的多个区中所保存的温感值 进行比较，获取第二差值绝对值最小时所对应的区作为所述最接近的区。
9.根据权利要求8所述的红外焦平面阵列校正方法，其特征在于，若步骤（42)中第二 差值绝对值最小时所对应的区包括至少2个区，则进一步执行： (43) 获取第二差值绝对值最小时所对应的多个区中温感值对应温度最低的区作为所 述最接近的区。
【文档编号】G01J5/00GK104406697SQ201410682450
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】陈刚, 夏衍, 韩建贸, 蒋骏飞 申请人:浙江大立科技股份有限公司