一种三维锅盖校正方法技术

一种三维锅盖校正方法，该方法采用基础数据是通过锅盖标定算法运算变换得到，基础数据经过焦距模型、灰度模型、温度模型三个算法维度的修正，最终得到适合当前物理环境的高精度锅盖数据，以此锅盖数据对原始数据进行校正，从而得到均匀的红外视频图像。从而得到均匀的红外视频图像。从而得到均匀的红外视频图像。

【技术实现步骤摘要】
一种三维锅盖校正方法


[0001]本专利技术涉及红外图像处理领域，具体涉及一种红外图像的三维锅盖校正方法。

技术介绍

[0002]制冷红外镜头因设计、加工、装配等因素，不可避免存在非均匀性，其中最典型的一种非均匀特性是中心区和外围区域透过率不同造成的锅盖效应。
[0003]此种锅盖现象，一般采用软件算法消除，传统的软件方法是将镜头对准均匀面，采集一帧图像，该图像中所表现出的各像素的灰度差形成图像矩阵，该矩阵即能描述当前锅盖的特性。图像输出时，把该矩阵作用于实时图像，可消除因锅盖现象导致的中心发黑或者发亮的缺陷。
[0004]但上述方法存在若干缺陷，无法解决连续变焦镜头全天候下的均匀性问题。当焦距变化时，单焦距采集的数据不足与匹配全焦距段，当温度变化时，单温度采集的数据不足与覆盖全温度段，从而导致锅盖现象虽然减弱，但不能完全消除，当观察天空目标进行智能识别时，对识别率有很大的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种可适应全温度段、适应大的焦距变动的基于多组标定的有效可靠的锅盖校正方法。
[0006]本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种三维锅盖校正方法，包括如下步骤：
[0008]a)获取红外探测器拍摄的原始视频数据；
[0009]b)针对红外探测器的变焦镜头选取M个离散焦距段，第x个焦距段的焦距为f(x)，x∈{1,2,...,M}；
[0010]c)计算焦距f(x)下的锅盖数据PD<br/>f(x)
(h,v)；
[0011]d)通过锅盖数据PD
f(x)
(h,v)计算增益系数k(h,v)及偏移系数b(h,v)；
[0012]e)红外探测器的变焦镜头连续的焦距为F，通过焦距校正算法计算连续的焦距F下每个像素点的锅盖数据G
f
(h,v)；
[0013]f)通过温度校正算法计算得到经过温度校正后的锅盖数据G
fT
(h,v)；
[0014]g)通过灰度校正算法计算得到经过灰度校正后的锅盖数据G
fTg
(h,v)；
[0015]h)将经过灰度校正后的锅盖数据G
fTg
(h,v)和红外探测器拍摄的原始视频数据相加，得到修正后的视频数据。
[0016]优选的，步骤b)中M＝16。
[0017]进一步的，步骤b)中各个焦距段等分红外探测器的变焦镜头的焦距范围。
[0018]进一步的，步骤c)中通过公式PD
f(x)
(h,v)＝PB
f(x)
(h,v)
‑
PS
f(x)
(h,v)计算得到焦距f(x)下的锅盖数据PD
f(x)
(h,v)，式中PB
f(x)
(h,v)为在室温T2下红外探测器的变焦镜头对准黑体窗口采集的一帧图像数据，PS
f(x)
(h,v)为红外探测器的变焦镜头在快门温度为T1下关
闭快门采集的一帧图像数据，h为图像水平像素个数，v为图像垂直方向像素个数。
[0019]优选的，黑体温度设置为25℃，h取值范围为0
‑
639，v取值范围为0
‑
511。
[0020]进一步的，步骤d)包括如下步骤：
[0021]d
‑
1)将M个离散焦距和其对应的锅盖数据PD
f(x)
(h,v)分成个组，第m个组的数据为(f(m),PD
f(m)
(h,v))，其中f(m)为第m个焦距段的焦距，PD
f(m)
(h,v)为焦距f(m)下的锅盖数据，第M+1
‑
m个组的数据为(f(M+1
‑
m),PD
f(M+1
‑
m)
(h,v))，其中f(M+1
‑
m)为第M+1
‑
m个焦距段的焦距，PD
f(M+1
‑
m)
(h,v)为焦距f(M+1
‑
m)下的锅盖数据；
[0022]d
‑
2)通过公式计算得到个组的增益系数k(h,v)
m
；
[0023]d
‑
3)通过公式
[0024]计算得到个组的偏移系数b(h,v)
m
；
[0025]d
‑
4)通过公式计算得到增益系数k(h,v)；
[0026]d
‑
5)通过公式计算得到偏移系数b(h,v)。
[0027]进一步的，步骤e)中通过公式G
f
(h,v)＝k(h,v)F+b(h,v)计算得到连续的焦距F下每个像素点的锅盖数据G
f
(h,v)。
[0028]进一步的，步骤f)中通过公式G
fT
(h,v)＝(T
shutter
‑
T
env
)/(T1‑
T2)*G
f
(h,v)*L
T
计算得到经过温度校正后的锅盖数据G
fT
(h,v)，式中T
shutter
为快门温度，T
env
为环境温度，L
T
为和镜头的类型相关的典型值，L
T
取值范围为0.7
‑
1.0。
[0029]优选的，L
T
＝0.987。
[0030]进一步的，步骤g)包括如下步骤：
[0031]g
‑
1)建立由N个圆环构成的灰度分布，各个圆环的环宽相等，各个圆环由内向外相互同心嵌套设置，N个圆环构成半径为R的圆形区域，各个圆环由内向外灰度值依次递增，N的取值为3至10之间的正整数；
[0032]g
‑
2)第n个圆环的灰度平均值为Gray(r
n
)，n取值为0至N
‑
1之间的正整数，r
n
为第n个圆环的半径范围，
[0033]g
‑
3)通过公式S
n
＝Gray(r
n
)/Gray
e
计算得到第n个圆环的灰度均值和全屏平均值的比值S
n
，式中Gray
e
为全屏灰度值；
[0034]g
‑
4)通过公式G
fTg
(h,v)＝G
fT
(h,v)/S
n
计算得到经过灰度校正后的锅盖数据G
fTg
(h,v)。
[0035]本专利技术的有益效果是：本专利技术的锅盖校正所采用基础数据是通过锅盖标定算法运算变换得到，基础数据经过焦距模型、灰度模型、温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维锅盖校正方法，其特征在于，包括如下步骤：a)获取红外探测器拍摄的原始视频数据；b)针对红外探测器的变焦镜头选取M个离散焦距段，第x个焦距段的焦距为f(x)，x∈{1,2,...,M}；c)计算焦距f(x)下的锅盖数据PD
f(x)
(h,v)；d)通过锅盖数据PD
f(x)
(h,v)计算增益系数k(h,v)及偏移系数b(h,v)；e)红外探测器的变焦镜头连续的焦距为F，通过焦距校正算法计算连续的焦距F下每个像素点的锅盖数据G
f
(h,v)；f)通过温度校正算法计算得到经过温度校正后的锅盖数据G
fT
(h,v)；g)通过灰度校正算法计算得到经过灰度校正后的锅盖数据G
fTg
(h,v)；h)将经过灰度校正后的锅盖数据G
fTg
(h,v)和红外探测器拍摄的原始视频数据相加，得到修正后的视频数据。2.根据权利要求1所述的三维锅盖校正方法，其特征在于：步骤b)中M＝16。3.根据权利要求1所述的三维锅盖校正方法，其特征在于：步骤b)中各个焦距段等分红外探测器的变焦镜头的焦距范围。4.根据权利要求1所述的三维锅盖校正方法，其特征在于：步骤c)中通过公式PD
f(x)
(h,v)＝PB
f(x)
(h,v)
‑
PS
f(x)
(h,v)计算得到焦距f(x)下的锅盖数据PD
f(x)
(h,v)，式中PB
f(x)
(h,v)为在室温T2下红外探测器的变焦镜头对准黑体窗口采集的一帧图像数据，PS
f(x)
(h,v)为红外探测器的变焦镜头在快门温度为T1下关闭快门采集的一帧图像数据，h为图像水平像素个数，v为图像垂直方向像素个数。5.根据权利要求4所述的三维锅盖校正方法，其特征在于：黑体温度设置为25℃，h取值范围为0
‑
639，v取值范围为0
‑
511。6.根据权利要求4所述的三维锅盖校正方法，其特征在于，步骤d)包括如下步骤：d
‑
1)将M个离散焦距和其对应的锅盖数据PD
f(x)
(h,v)分成个组，第m个组的数据为(f(m),PD
f(m)
(h,v))，其中f(m)为第m个焦距段的焦距，PD
f(m)
(h,v)为焦距f(m)下的锅盖数据，第M+1
‑
m个组的数据为(f(M+1
‑
m),PD
f(M+1
‑
m)
(h,v))，其中f(M+1
‑
m)为第M+1
‑
m个焦距段的焦距，PD
f(M+...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国兴，牛慧卓，苏明辰，单洪朋，张国强，宋彦秀，赵莹，赵寰，王琪瑶，范文涛，
申请(专利权)人：山东神戎电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：