一种基于温度替代的两点校正方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于温度替代的两点校正方法及系统，在镜头外面放置一个和镜头温度相关的黑体，将第一黑体设置在所述红外热像仪的镜头前，采集所述第一黑体的灰度值；所述第一黑体的温度等于所述镜头温度；将第二黑体设置在所述红外热像仪的镜头前，采集所述第二黑体的灰度值；所述第二黑体的温度高于所述镜头温度，通过和温度相关的黑体计算得到的两个校正参数适用性强，排除了因温度变化引起的图像质量恶化的问题，极大地消除了因非均匀性带来的锅盖现象，从而精准的计算出校正后的灰度值。从而精准的计算出校正后的灰度值。从而精准的计算出校正后的灰度值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度替代的两点校正方法及系统


[0001]本专利技术涉及红外图像处理
，特别是涉及一种基于温度替代的两点校正方法及系统。

技术介绍

[0002]红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以看到物体表面的温度分布状况。
[0003]物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。
[0004]其中波长为0.78～2.0μm的部分称为近红外，波长为2.0～1000μm的部分称为热红外线。红外线在地表传送时，会受到大气组成物质(特别是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在短波3μm～5μm及长波8～12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmosphericwindow)，大部分的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度分布。此外，由于红外线对极大部分的固体及液体物质的穿透能力极差，因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。
[0005]原始的红外图像普遍存在非均匀性大、对比度低、分辨率差等问题，大大降低了红外成像系统在实际应用中成像的质量。非均匀性指的是焦平面阵列在外界均匀光强照射时，各单元的输出不一致，在图像上表现为空间噪声或固定图案噪声。基于两点的红外图像非均匀性校正是一种基于定标的校正算法，两点校正法是最早开展研究、最为成熟的算法之一。应用两点法校正有两个前提条件，第一，探测器的响应在所关注的温度范围内是线性变化的，第二，探测器的响应具有时间的稳定性，并且其受随机噪声的影响较小，则非均匀性引入固定模式的乘性和加性噪声。
[0006]基于定标非均匀校正通常需要事先获得校正所需要的定标系数，然后在校正实现过程中读取这些数据作相应的处理，但不能自适应跟踪探测元响应特性的漂移。当漂移很大时，需要重新定标来更新校正系数，通常采用挡片校正来更新两点参数。但现有非均匀性校正存在如下问题：只用挡片数据会因温度变化容易引起图像质量恶化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种基于温度替代的两点校正方法及系统，能够改善因温度变化容易引起图像质量恶化，扩大机芯系统的应用范围，提高图像质量。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种基于温度替代的两点校正方法，包括：
[0010]获取处于热平衡态下的红外热像仪的镜头温度；
[0011]获取设置在所述红外热像仪的镜头前的第一黑体的灰度值；所述第一黑体的温度等于所述镜头温度；
[0012]获取挡片的灰度值；所述挡片设置在所述红外热像仪的镜头和所述红外热像仪的探测器之间；
[0013]根据第一两点校正参数对所述第一黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第一均匀灰度值；根据第一两点校正参数对所述挡片的灰度值进行校正，得到校正后的第二均匀灰度值；
[0014]根据所述第一黑体的灰度值、所述第一均匀灰度值、所述挡片的灰度值和所述第二均匀灰度值得到第一校正参数；
[0015]获取设置在所述红外热像仪的镜头前的第二黑体的灰度值；所述第二黑体的温度高于所述镜头温度的值为预设温度值；
[0016]根据第二两点校正参数对所述第二黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第三均匀灰度值；
[0017]根据所述第一黑体的灰度值、第一均匀灰度值、所述第二黑体的灰度值和所述第三均匀灰度值得到第二校正参数；
[0018]根据所述第一校正参数、所述第二校正参数、所述第一均匀灰度值和所述第二均匀灰度值对待校正的灰度进行校正，得到校正后的灰度。
[0019]优选地，在所述获取处于热平衡态下的红外热像仪的镜头温度之前还包括：
[0020]对所述红外热像仪的机芯进行预设时间段的热机，使得所述红外热像仪处于热平衡态。
[0021]优选地，所述根据第一两点校正参数对所述第一黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第一均匀灰度值；对所述挡片的灰度值进行校正，得到校正后的第二均匀灰度值，具体为：
[0022][0023]其中，X1为所述第一黑体的灰度值，B为所述挡片的灰度值，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，Y
B
为所述第二均匀灰度值，a1为第一校正参数，b1为第一校正参量。
[0024]优选地，所述根据所述第一黑体的灰度值、所述第一均匀灰度值、所述挡片的灰度值和所述第二均匀灰度值得到第一校正参数，具体为：
[0025]a1＝(Y
B
‑
Y
X1
)/(B
‑
X1)
[0026]其中，a1为第一校正参数，X1为所述第一黑体的灰度值，B为所述挡片的灰度值，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，Y
B
为所述第二均匀灰度值。
[0027]优选地，所述根据第二两点校正参数对所述第二黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第三均匀灰度值，具体为：
[0028]Y
X2
＝a2·
X2+b2[0029]其中，a2为第二校正参数，X2为所述第二黑体的灰度值，Y
X2
为所述第三均匀灰度值，b2为第二校正参量。
[0030]优选地，所述根据所述第一黑体的灰度值、第一均匀灰度值，、所述第二黑体的灰度值和所述第三均匀灰度值得到第二校正参数，具体为：
[0031]a2＝(Y
X2
‑
Y
X1
)/(X2‑
X1)
[0032]其中，a2为第二校正参数，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，X1为所述第一黑体的灰度值，X2为所述第二黑体的灰度值，Y
X2
为所述第三均匀灰度值。
[0033]优选地，所述根据所述第一校正参数、所述第二校正参数、所述第一均匀灰度值和所述第二均匀灰度值对待校正的灰度进行校正，得到校正后的灰度，具体为：
[0034]Y＝a2·
(X
‑
B+(Y
B
‑
Y
X1
)/a1)
[0035]其中，Y
B
‑
Y
X1
为所述第二均匀灰度值与所述第一均匀灰度值的差值，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，Y
B
为所述第二均匀灰度值，a1为所述第一校正参数，a2为所述第二校正参数，B为所述挡片的灰度值，X为待校正的灰度，Y为校正后的灰度。
[0036]优选地，所述差值的计算方法包括：
[0037]获取当前镜头温度和当前挡片温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，包括：获取处于热平衡态下的红外热像仪的镜头温度；获取设置在所述红外热像仪的镜头前的第一黑体的灰度值；所述第一黑体的温度等于所述镜头温度；获取挡片的灰度值；所述挡片设置在所述红外热像仪的镜头和所述红外热像仪的探测器之间；根据第一两点校正参数对所述第一黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第一均匀灰度值；根据第一两点校正参数对所述挡片的灰度值进行校正，得到校正后的第二均匀灰度值；根据所述第一黑体的灰度值、所述第一均匀灰度值、所述挡片的灰度值和所述第二均匀灰度值得到第一校正参数；获取设置在所述红外热像仪的镜头前的第二黑体的灰度值；所述第二黑体的温度高于所述镜头温度的值为预设温度值；根据第二两点校正参数对所述第二黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第三均匀灰度值；根据所述第一黑体的灰度值、第一均匀灰度值、所述第二黑体的灰度值和所述第三均匀灰度值得到第二校正参数；根据所述第一校正参数、所述第二校正参数、所述第一均匀灰度值和所述第二均匀灰度值对待校正的灰度进行校正，得到校正后的灰度。2.根据权利要求1所述的基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，在所述获取处于热平衡态下的红外热像仪的镜头温度之前还包括：对所述红外热像仪的机芯进行预设时间段的热机，使得所述红外热像仪处于热平衡态。3.根据权利要求1所述的基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，所述根据第一两点校正参数对所述第一黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第一均匀灰度值；对所述挡片的灰度值进行校正，得到校正后的第二均匀灰度值，具体为：其中，X1为所述第一黑体的灰度值，B为所述挡片的灰度值，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，Y
B
为所述第二均匀灰度值，a1为第一校正参数，b1为第一校正参量。4.根据权利要求1所述的基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，所述根据所述第一黑体的灰度值、所述第一均匀灰度值、所述挡片的灰度值和所述第二均匀灰度值得到第一校正参数，具体为：a1＝(Y
B
‑
Y
X1
)/(B
‑
X1)其中，a1为第一校正参数，X1为所述第一黑体的灰度值，B为所述挡片的灰度值，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，Y
B
为所述第二均匀灰度值。5.根据权利要求1所述的基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，所述根据第二两点校正参数对所述第二黑体的灰度值进行校正，得到校正后的第三均匀灰度值，具体为：
Y
X2
＝a2·
X2+b2其中，a2为第二校正参数，X2为所述第二黑体的灰度值，Y
X2
为所述第三均匀灰度值，b2为第二校正参量。6.根据权利要求1所述的基于温度替代的两点校正方法，其特征在于，所述根据所述第一黑体的灰度值、第一均匀灰度值，、所述第二黑体的灰度值和所述第三均匀灰度值得到第二校正参数，具体为：a2＝(Y
X2
‑
Y
X1
)/(X2‑
X1)其中，a2为第二校正参数，Y
X1
为所述第一均匀灰度值，X1为所述第一黑体的灰度值，X2为所述第二黑体的灰度值，Y

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，吕坚，阙隆成，何康，米冠宇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：