一种红外线列探测器电气噪声去除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种红外线列探测器电气噪声去除方法及装置，所述方法包括：通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列；对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列；计算每一个图像一维序列与噪声序列的互相关函数，记录下每一个互相关函数取最大值时的偏移量；对偏移量序列中的偏移量进行筛选，利用筛选后的偏移量计算得到一维噪声序列；利用得到的一维噪声序列对图像进行去噪。本发明专利技术红外线列探测器电气噪声去除方法实时性高、去噪效果好，可有效去除红外线列周扫探测器在成像过程中受电气干扰产生的低频长周期噪声。中受电气干扰产生的低频长周期噪声。中受电气干扰产生的低频长周期噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种红外线列探测器电气噪声去除方法及装置


[0001]本专利技术涉及图像去噪
，具体地，涉及一种红外线列探测器电气噪声去除方法方法及装置。

技术介绍

[0002]随着大规模面阵和红外线列探测器研制技术的发展，周扫扫描成像技术在大视角成像应用被逐渐推广。研究表明，红外线列探测器在空中目标侦察、医疗检测、工业检测、航天航等方面有着广泛的应用。与此同时，针对红外线列探测器成像的去噪研究也成为研究的热门领域之一。
[0003]由于红外线列探测器在进行周扫成像时对实时性要求较高，其线列探测器成像速度较快，扫描一周通常生成几万列图像，故由电气干扰产生的图像周期噪声较其他设备生成的周期噪声，周期更长，频率更低，噪声的高频分量很少。由于此噪声在频域上没有明显的峰值亮点，故用基于频域去噪算法进行去噪，容易使图像细节模糊，而对这种低频噪声去噪效果不好。由于一帧红外线列周扫图像有上万列，线列周扫探测器周期噪声相邻列像素相近，像素值变换缓慢，不会出现突变，故基于TV正则化的去噪方法和多帧去噪算法均难以在实现良好的去噪效果同时满足去噪的实时性。传统的频域滤波器滤波，时频转换计算量大，难以满足实时性要求。
[0004]针对红外线列周扫设备的这种低频周期性噪声去除，需要提供一种高实时性、且不严重破坏图像高频分量的去噪算法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种实时性高、去噪效果好的红外线列探测器电气噪声去除方法及装置，本专利技术可有效去除红外线列周扫探测器在成像过程中受电气干扰产生的低频长周期噪声。
[0006]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种红外线列探测器电气噪声去除方法，包括以下步骤：
[0008]通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列；
[0009]对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列；
[0010]计算每一个图像一维序列与噪声序列的互相关函数，记录下每一个互相关函数取最大值时的偏移量；
[0011]对偏移量序列中的偏移量进行筛选，利用筛选后的偏移量计算得到一维噪声序列；
[0012]利用得到的一维噪声序列对图像进行去噪。
[0013]优选地，所述通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列的步骤具体包括：通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周
期的单个噪声图像序列I
p
(j)，计算公式为：式中，I(i,j)是采集到的含有噪声的纯背景噪声图像，j∈[1,P]，P是噪声的周期长度。
[0014]优选地，所述对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列的步骤具体包括：对采集到的含噪声实景图像进行分块，每一个图像小块的宽度是P，计算每一个图像小块的一维序列I
’
p
(j)，计算公式为：式中，R是图像行数，P是噪声的周期长度，n∈[0,3]，m∈[0,floor(C/P)
‑
1]，floor(
·
)是向下取整函数，C是图像列数。
[0015]优选地，所述计算每一个图像一维序列与噪声序列的互相关函数，记录下每一个互相关函数取最大值时的偏移量的步骤具体包括：计算每一个图像一维序列I
’
p
(j)与噪声序列I
p
(j)的互相关函数，计算公式为：记录下每一个互相关函数R
In
(m)取最大值时的偏移量m
’
p
，通过计算公式对m
’
p
进行计算。
[0016]优选地，所述对偏移量序列中的偏移量进行筛选，利用筛选后的偏移量计算得到一维噪声序列的步骤具体包括：对偏移量序列m
’
p
进行排列，去掉前1/4较大的序列值以及后1/4较小的序列值，利用公式n
p
(j)＝n[j+P
‑
mean(m'
p
)]计算得到一维噪声序列n
p
(j),j∈[1,P]。
[0017]优选地，所述利用得到的一维噪声序列对图像进行去噪的步骤具体包括：结合得到的一维噪声序列n
p
(j)，利用公式：对图像进行过去噪，式中，I
u
(i,j)是利用相关性去噪后的图像，mod(
·
)是取余函数，P是噪声的周期长度。
[0018]进一步地，本专利技术还提供一种红外线列探测器电气噪声去除装置，其特征在于，所述装置包括处理器以及用于存储所述处理器的可执行指令的存储器，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如上所述的红外线列探测器电气噪声去除方法。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0020]1、本专利技术利用黑体采集纯背景下的噪声信号，从而可以很好的对红外周扫线列探测器周期噪声进行分析，并提取了单个周期的一维噪声信号。
[0021]2、本专利技术只需要计算有限个图像小块与噪声信号的相关性，就可以在空间域中对整帧周扫图像进行去噪，实验显示本方法完全可以满足项目的实时性需求。
[0022]3、本专利技术方法去噪效果佳，对于同一个设备，其受电气干扰产生的周期噪声周期和幅值固定，由于本算法增加了对噪声特性分析，其去噪效果远优于其他算法。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本专利技术实施例提供的红外线列探测器电气噪声去除方法流程框图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的纯背景下的周期噪声图像；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的含噪声实景图像分块示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0028]具体地，本专利技术提供一种红外线列探测器电气噪声去除方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
[0029]S1：通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列；
[0030]具体地，通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，如图2所示。计算得到单个周期的单个噪声图像序列I
p
(j)，计算公式为：式中，I(i,j)是采集到的含有噪声的纯背景噪声图像，j∈[1,P]，P是噪声的周期长度。
[0031]S2：对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列；
[0032]具体地，对采集到的含噪声实景图像进行分块，如3图所示，每一个图像小块的宽度是P。计算每一个图像小块的一维序列I
’...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外线列探测器电气噪声去除方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列；对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列；计算每一个图像一维序列与噪声序列的互相关函数，记录下每一个互相关函数取最大值时的偏移量；对偏移量序列中的偏移量进行筛选，利用筛选后的偏移量计算得到一维噪声序列；利用得到的一维噪声序列对图像进行去噪。2.根据权利要求1所述的红外线列探测器电气噪声去除方法，其特征在于，所述通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列的步骤具体包括：通过黑体采集纯背景下的周期噪声图像，计算得到单个周期的单个噪声图像序列I
p
(j)，计算公式为：式中，I(i,j)是采集到的含有噪声的纯背景噪声图像，j∈[1,P]，P是噪声的周期长度。3.根据权利要求2所述的红外线列探测器电气噪声去除方法，其特征在于，所述对采集到的含噪声实景图像进行分块，计算每一个图像小块的一维序列的步骤具体包括：对采集到的含噪声实景图像进行分块，每一个图像小块的宽度是P，计算每一个图像小块的一维序列I
′
p
(j)，计算公式为：式中，R是图像行数，P是噪声的周期长度，n∈[0,3]，m∈[0,floor(C/P)
‑
1]，floor(
·
)是向下取整函数，C是图像列数。4.根据权利要求3所述的红外线列探测器电气噪声去除方法，其特征在于，所述计算每一个图像一维序列与噪声序列的互相关函数，记录下每一个互相关函数取最大值时的偏移量的步骤具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博翰，
申请(专利权)人：上海济物光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：