The invention discloses a method for improving spatial alternating superposition method of thermal infrared image temperature sensitivity, using airborne or rotating equipment from the original continuous frames of infrared images, the steps are as follows: 1) the thermal infrared image obtained nonuniformity correction and blind pixel processing; 2) according to the sweeping speed and frame relationship and through image matching the pixel displacement between adjacent frames; 3) the corrected thermal infrared image superposition based on inter frame displacement, improve the sensitivity of thermal infrared pushbroom images. The invention makes up for the deficiency of the nonuniformity correction method of the traditional thermal infrared image, and provides a method for effectively reducing the residual non-uniformity noise and improving the detection sensitivity. The invention can effectively remove the residual non uniform spatial noise and time noise in the infrared image, greatly improve the temperature sensitivity, and obtain the high sensitivity thermal infrared image.
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术属于高灵敏度红外成像及应用
,具体涉及一种提高热红外图像温度灵敏度的时空交替叠加方法,它适用于非均匀校正后的热红外图像的处理。
技术介绍
:热红外成像因其被动成像、抗干扰能力强、全天候工作等诸多优点,在军事和民用领域得到了日益广泛的应用。随着红外成像技术的发展,人们对热红外成像系统灵敏度水平的要求越来越高,获取更高灵敏度红外图像的需求也更加迫切,经过非均匀性校正的红外图像仍然存在剩余非均匀性空间噪声。在一些特殊场合,所需的灵敏度远高于普通应用场合,尤其是对空间噪声更加敏感,会极大的干扰对微小热辐射的分辨能力,但受限于器件本身,通常做法处理后的图像的空间维噪声等效温差仍然很高,系统灵敏度无法大幅提高,无法满足这类应用的需求。高灵敏度红外成像系统一般采用制冷型红外焦平面器件,由于焦平面阵列中各探测元响应特性不完全一致,使得红外图像出现非均匀性噪声,空间噪声最大的来源就是器件本身响应的非均匀性,常规的非均匀性校正算法无法完全去除该噪声,但在一般应用场合该剩余噪声不影响图像质量。可见文献中尚无针对非均匀处理后的红外图像进一步提高灵敏度的方法。本文时空交替叠加方法基于此问题而提出,基于机载热红外推扫系统,针对性的同时进一步削弱所得图像空间噪声的时间噪声,并极大提升温度灵敏度。
技术实现思路
:专利技术目的:本专利技术提供了一种针对非均匀校正后的热红外图像极大提高温度灵敏度的时空交替叠加方法。这种方法基于机载推扫红外成像系统,针对非均匀矫正后的剩余空间噪声和像元的时间噪声,以不同帧图像之间的匹配叠加为手段,同时降低两种噪声,实现了超高灵敏度的热红外探测 ...
【技术保护点】
一种提高热红外图像温度灵敏度的时空交替叠加方法,其特征在于包括如下步骤:1)利用基于M×N规模的焦平面阵列的红外成像系统,在机载使用场合下,得到连续帧的推扫热红外图像;2)对得到的所有单帧图像进行非均匀性校正和盲元处理;3)获取热红外图像时的航拍推扫速度的平均值V m/s和热红外系统的瞬时视场w rad,帧频H以及飞行高度h(m),算出连续帧间的像素差T=V·(wh)/H;4)根据T的值,对相连帧的图像在T值附近进行匹配,匹配方法可以采用相位相关匹配等多种方法,以找出每两个相连帧图像之间像素差的准确值;5)根据两两相连帧图像之间的像素移动差,将不同帧图像中对同一地物的像元叠加,得到像元DN值X=x1+x2+...+xm,xi,i=1,2,…,m是不同帧图像中对同一地物成像的像元DN值,m为叠加次数(m的取值与所用面阵大小有关),将所得到的所有单帧图像叠加成一幅推扫图像,并把叠加后的推扫图像每个像元除以叠加的次数,最终像元的DN值x=X/m,最终得到高灵敏度图像。
【技术特征摘要】
1.一种提高热红外图像温度灵敏度的时空交替叠加方法,其特征在于包括如下步骤:1)利用基于M×N规模的焦平面阵列的红外成像系统,在机载使用场合下,得到连续帧的推扫热红外图像;2)对得到的所有单帧图像进行非均匀性校正和盲元处理;3)获取热红外图像时的航拍推扫速度的平均值V m/s和热红外系统的瞬时视场w rad,帧频H以及飞行高度h(m),算出连续帧间的像素差T=V·(wh)/H;4)根据T的值,对相连帧的图像在T值附近进行匹配,匹配方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建宇,李春来,姬弘桢,金健,陈小文,吕刚,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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