扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法技术

本发明专利技术涉及扫描型红外热像仪成像质量评价技术领域，具体公开一种扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法，包括以下步骤：开启锯齿畸变检测装置，把黑体更换为可见光，利用全站仪检测竖线靶张角，利用二维转台检测热像仪水平视场大小；根据竖线靶张角、水平视场大小和图像分辨率计算理论靶标宽度W

【技术实现步骤摘要】
扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法


[0001]本专利技术涉及扫描型红外热像仪成像质量评价
，具体涉及一种扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法。

技术介绍

[0002]扫描型热像仪图像锯齿畸变主观检测方法如下，将扫描热像仪开机启动后对准待观察的外景目标，通过调整热像仪位置使目标成像于图像待评价的区域，人眼观察监视器上的目标图像，主观判断目标图像锯齿畸变的程度，同样的方法调整热像仪位置，主观判断热像仪图像其他区域的锯齿畸变程度，从而综合评价锯齿畸变。这样的评价方法具有较强的主观性，因人而异，经常会引起评价争议，“仁者见仁智者见智”，这样的方法不能客观地评价锯齿畸变的大小，对锯齿畸变评价也没办法建立评价标准。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是针对目前图像锯齿畸变评价方法不能客观评判图像畸变大小的缺点，采用平行光管、竖线靶模拟无穷远目标，采用图像采集技术、软件编程技术分析目标图像等专利技术了定量检测图像锯齿畸变的客观方法。通过本方法检测锯齿畸变的结果稳定、客观，根据该检测结果可以快速客观地评价图像畸变的大小。本专利技术为建立扫描型热像仪图像锯齿畸变评价标准奠定了方法基础。
[0004]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：开启锯齿畸变检测装置，把黑体更换为可见光，利用全站仪检测竖线靶张角，所述锯齿畸变检测装置包括平行光管，平行光管的焦面上安装竖线靶标，下设黑体，平行光管光路正前方设置二维转台，并架设全站仪，所述二维转台上固定扫描热像仪，扫描热像仪通过有线或无线信号连接计算机；
[0007]步骤二：利用二维转台检测热像仪水平视场大小；
[0008]步骤三：根据竖线靶张角、水平视场大小和图像分辨率计算理论靶标宽度W
T
；
[0009]步骤四：通过二维转台调整热像仪位置，使竖线靶成像在图像待测区域，通过视频采集卡采集当前图像；
[0010]步骤五：通过计算编写图像识别算法，算出待测区域靶像宽度W
M
；
[0011]步骤六：通过公式1计算出待测区域锯齿畸变的大小，
[0012]公式1：D
S
＝W
M
‑
W
T D
S
表示待测区域的锯齿畸变大小，单位为像素；
[0013]所述步骤三中理论靶标宽度W
T
根据公式2和公式3计算，公式2：β＝θ/n，公式3：W
T
＝α/β，其中β表示水平向单位像素，θ表示水平视场大小，n表示热像仪的水平分辨率，α表示靶标张角大小；
[0014]所述步骤五中待测区域靶像宽度W
M
的计算方法包括以下步骤：
[0015]S1：图像采集
[0016]通过二维转台调整热像仪位置，使竖线靶成像在图像待测区，通过视频采集卡采集k张图像，k应不小于3；
[0017]S2：测量选区设置
[0018]以靶像中心为检测选区中心，选区水平长度略大于靶像宽度，选区垂直宽度不能大于竖线靶标长度，可根据靶标长度适当调整；
[0019]S3：靶像宽度测量算法
[0020]假设测量选区长(水平向)为X像素，选区宽(垂直向)为Y像素；以选区左上角作为相对坐标原点，原点右边为水平正方向，原点下方为垂直正方向；选区内每个像素点的灰度值用G
(x,y)
表示,(x,y)表示当前像素点相对坐标原点的坐标值；
[0021]S3
‑
1：在选区内检测每一行竖线靶标的边界坐标；
[0022]首先利用公式4对每一行灰度值求导，得到灰度导数；
[0023]公式4：V
(x,y)
＝G
(x+1,y)
‑
G
(x,y)
[0024]利用公式5和公式6求每一行灰度导数的最大值和最小值，记录导数最大值Vmax
(y)
对应的水平坐标为Xmax
(y)
,记录导数最小值Vmin
(y)
对应的水平坐标为Xmin
(y)
，Xmax
(y)
即为第y行靶标的左边界X坐标，Xmin
(y)
为第y行靶标的右边界X坐标；
[0025]公式5：Vmax
(y)
＝max(V
(0,y)
,V
(1,y)
,
……
V
(X
‑
2,y)
,V
(X
‑
1,y)
)
[0026]公式6：Vmin
(y)
＝min(V
(0,y)
,V
(1,y)
,
……
V
(X
‑
2,y)
,V
(X
‑
1,y)
)
[0027]S3
‑
2：计算第i帧图像选区内靶像宽度；
[0028]利用公式7、公式8和公式9可求出选区内竖线靶宽度；其中X
L
表示选区内靶标轮廓最左边的X坐标，X
R
表示选区内靶标轮廓最右边的X坐标，W
M(i)
表示第i帧图像选区内靶像宽度，单位为像素；
[0029]公式7：X
L
＝min(Xmax
(0)
,Xmax
(2)
,
……
Xmax
(y
‑
1)
,Xmax
(y)
)
[0030]公式8：X
R
＝max(Xmin
(0)
,Xmin
(2)
,
……
Xmin
(y
‑
1)
,Xmin
(y)
)
[0031]公式9：W
M(i)
＝|X
R
‑
X
L
|
[0032]S3
‑
3：计算:S1条采集的多张图像的靶像宽度W
M
：
[0033]利用第S3
‑
1和S3
‑
2条方法对采集的k张图像计算靶标宽度，第i张图像的靶像宽度用W
M(i)
表示，根据公式10计算竖线靶标宽度；
[0034]公式10：
[0035]本专利技术利用平行光管和竖线靶模拟无穷远目标。利用全站仪或经纬仪测量竖线靶的张角，称为靶标张角；扫描热像仪对准平行光管竖线靶目标，通过二维转台，检测热像仪水平视场大小；根据靶标张角、水平视场大小和图像分辨率计算出竖线靶成像理论靶像宽度(单位为像素)；利用视频采集卡采集图像到计算机，再通过计算机软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.扫描型热像仪图像锯齿畸变定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：开启锯齿畸变检测装置，把黑体更换为可见光，利用全站仪检测竖线靶张角，所述锯齿畸变检测装置包括平行光管，平行光管的焦面上安装竖线靶标，下设黑体，平行光管光路正前方设置二维转台，并架设全站仪，所述二维转台上固定热像仪，热像仪通过有线或无线信号连接计算机；步骤二：利用二维转台检测热像仪水平视场大小；步骤三：根据竖线靶张角、水平视场大小和图像分辨率计算理论靶标宽度W
T
；步骤四：通过二维转台调整热像仪位置，使竖线靶成像在图像待测区域，通过视频采集卡采集当前图像；步骤五：通过计算机编写图像识别算法，算出待测区域靶像宽度W
M
；步骤六：通过公式1计算出待测区域锯齿畸变的大小，公式1：D
S
＝W
M
‑
W
T D
S
表示待测区域的锯齿畸变大小，单位为像素；所述步骤三中理论靶标宽度W
T
根据公式2和公式3计算，公式2：β＝θ/n，公式3：W
T
＝α/β，其中β表示水平向单位像素，θ表示水平视场大小，n表示热像仪的水平分辨率，α表示靶标张角大小；所述步骤五中待测区域靶像宽度W
M
的计算方法包括以下步骤：S1：图像采集通过二维转台调整热像仪位置，使竖线靶成像在图像待测区，通过视频采集卡采集k张图像，k应不小于3；S2：测量选区设置以靶像中心为检测选区中心，选区水平长度略大于靶像宽度，选区垂直宽度不能大于竖线靶标长度，可根据靶标长度适当调整；S3：靶像宽度测量算法假设测量选区长(水平向)为X像素，选区宽(垂直向)为Y像素；以选区左上角作为相对坐标原点，原点右边为水平正方向，原点下方为垂直正方向；选区内每个像素点的灰度值用G
(x,y)
表示,(x,y)表示当前像素点相对坐标原点的坐标值；S3
‑
1：在选区内检测每一行竖线靶标的边界坐标；首先利用公式4对每一行灰度值求导，得到灰度导数；公式4：V
(x,y)
＝G
(x+1,y)
‑
G
(x,y)
利用公式5和公式6求每一行灰度导数的最大值和最小值，记录导数最大值Vmax
(y)
对应的水平坐标为Xmax
(y)
,记录导数最小值Vmin
(y)
对应的水平坐标为Xmin
(y)
，Xmax
(y)
即为第y行靶标的左边界X坐标，Xmin
(y)
为第y行靶标的右边界X坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨有让，张永洁，陈波，何炜飞，黄伟，彭嘉辉，沈烨，付天，杨锡柱，冯润韬，刘国平，王棪，毕宇波，陶升礼，张巍，石丽华，陈奕君，李灵毓，杨晔蓁，钟小艳，孔维欢，程光华，陈贵荣，
申请(专利权)人：昆明北方红外技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：