TDI线阵扫描相机坏点校正方法、系统、存储介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种TDI线阵扫描相机坏点校正方法、系统、存储介质及设备，属于图像数据处理技术领域。该方法包括：获取坏点位置信息；在TDI线阵扫描相机当前扫描完成进行积分操作前，对当前的坏点像素，使用其上一次曝光时上一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点A的像素值，替换当前坏点像素的像素值；或使用其下一次曝光时下一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点B的像素值，替换当前坏点像素的像素值；所有坏点执行上述步骤，对本次扫描进行积分操作，获取坏点校正后的图像数据。本发明专利技术能够对TDI线阵扫描相机中的坏点进行检测和校正，解决了现有校正方法中的模糊问题，增加的亮度补偿能够消除因光学角度导致的两行像素之间的亮度差。行像素之间的亮度差。行像素之间的亮度差。

【技术实现步骤摘要】
TDI线阵扫描相机坏点校正方法、系统、存储介质及设备


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，特别涉及TDI线阵扫描相机坏点校正方法、系统、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]由于半导体制造工艺缺陷和材料差异等原因，图像传感器存在一些坏点像素，这些坏点像素对光的响应与传感器上正常像素存在显著差异，会导致图像局部像素值信息不正确，最终导致图像清晰性和正确性缺失。对于一个具体的图像传感器，坏点的位置是固定的，从对光的响应角度可以将坏点分为两类，一类是无法感光的坏点，另一类是感光特性与正常像素相差较大的坏点。坏点检测校正中涉及的关键技术包括：坏点的检测、坏点位置信息的存储、坏点像素值的补偿。
[0003]时间延迟积分（TDI or time delay integration）技术是基于对同一目标多次曝光、多帧累加从而提高信号亮度，在光线较暗曝光时间不足的情况下能输出更高信噪比信号，改善拍摄环境条件限制导致图像的信噪比过低。其基本原理如图2所示，以四行像素的TDI线阵扫描相机为例，对于其中的任一列像素点pixel0、pixel1、pixel2和pixel3，被拍摄物体分为ABCD四个部分，被拍摄物体的运行速度与TDI线阵扫描相机的扫描行频相适应。在连续的四个扫描时刻，被拍摄物体的一部分A，分别依次被pixel0、pixel1、pixel2和pixel3拍到，然后将pixel0、pixel1、pixel2和pixel3拍到的物体的一部分A进行积分，最终获得被拍摄物体的一部分A的图像信息。
[0004]现有的坏点替换算法多适用于面阵相机，采用的是邻近像素直接替换，不适应像素较大的情况。采用邻近像素替换对于大尺度像素会增加模糊度，采用两个传感器又增加了成本，因此需要提出新的校正算法解决这个问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出的涉及TDI线阵扫描相机坏点校正方法、系统、存储介质及设备，可至少解决上述技术问题之一。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其中，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应，以使当前曝光的某一行像素获取的所述被拍摄物体上的图像，出现在下一次曝光的下一行像素上，包括：获取坏点位置信息；在TDI线阵扫描相机当前扫描完成进行积分操作前，对当前的坏点像素，使用其上一次曝光时上一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点A的像素值，替换当前坏点像素的像素值；或使用其下一次曝光时下一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点B的像素值，替换当前坏点像素的像素值；
所有坏点执行上述步骤，对本次扫描进行积分操作，获取坏点校正后的图像数据。
[0007]进一步地，还包括，调整被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应，包括：所述TDI线阵扫描相机扫描标定图像；所述标定图像的一部分具有相同的扫描长度和扫描宽度；所述扫描长度为扫描时，所述标定图像的一部分沿着所述TDI线阵扫描相机的扫描方向的长度；所述扫描宽度为扫描时，所述标定图像的一部分垂直于所述TDI线阵扫描相机的扫描方向的宽度；调整被拍摄物体的运动速度或所述TDI线阵扫描相机的行频，当TDI线阵扫描相机获取到的标定图像上，所述标定图像的一部分具有相同的长度和宽度时，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应。
[0008]进一步地，调整被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应，包括：所述TDI线阵扫描相机扫描标定图像；所述标定图像的一部分为正方形，扫描时，所述正方形的一条边垂直于所述TDI线阵扫描相机的扫描方向；调整被拍摄物体的运动速度或所述TDI线阵扫描相机的行频，当TDI线阵扫描相机获取到的标定图像上，所述标定图像的一部分也为正方形时，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应。
[0009]进一步地，执行所述替换当前坏点像素的像素值后，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿，包括：根据所述像素点A同一行两侧的若干像素点，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点之间像素值的差值的均值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿；或根据所述像素点B同一行两侧的若干像素点，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点之间像素值的差值的均值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿。
[0010]进一步地，执行所述替换当前坏点像素的像素值后，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿，包括：根据所述像素点A同一行两侧的若干像素点的像素值之和，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点的像素值之和，之间的比值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿；或根据所述像素点B同一行两侧的若干像素点的像素值之和，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点的像素值之和，之间的比值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿。
[0011]进一步地，所述获取坏点位置信息，包括：遍历所有像素点并执行以下步骤：将当前像素点C当做坏点像素，执行所述替换当前坏点像素的像素值，并进行亮度补偿，得到处理后的像素值；计算所述处理后的像素值与原像素值之间差值的绝对值K1，当前像素点C的像素值与其同一行两侧的若干像素点中，每一个像素点的像素值计算差值并取差值的绝对值，再计算所述绝对值的平均值K2；若所述K1不超过K2，则当前像素点C不是坏点；若K1超过K2，则继续执行以下步骤：
当前像素点C的上一次曝光时上一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点为C1；像素点C1的像素值与其同一行两侧的若干像素点中，每一个像素点的像素值计算差值并取差值的绝对值，再计算所述绝对值的平均值K3；当前像素点C的下一次曝光时下一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点为C2；像素点C2的像素值与其同一行两侧的若干像素点中，每一个像素点的像素值计算差值并取差值的绝对值，再计算所述绝对值的平均值K4；若所述K2不超过K3，且所述K2不超过K4，则当前像素点C不是坏点；若所述K2超过K3，或所述K2超过K4，则当前像素点C判断为坏点。
[0012]另一方面，本专利技术还提出了一种TDI线阵扫描相机坏点校正系统，包括：TDI线阵扫描相机，所述TDI线阵扫描相机的行频和被拍摄物体的运动速度相对应，以使当前曝光的某一行像素获取的所述被拍摄物体上的图像，出现在下一次曝光的下一行像素上；坏点检测模块，用于判断所述TDI线阵扫描相机的像素点是否为坏点，并提供坏点位置信息；坏点校正模块，获取坏点位置信息后，在当前扫描完成进行积分操作前，对当前的坏点像素，使用其上一次曝光时上一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点A的像素值，替换当前坏点像素的像素值；或使用其下一次曝光时下一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点B的像素值，替换当前坏点像素的像素值；所有坏点执行上述步骤，对本次扫描进行积分操作，输出坏点校正后的图像数据。
[0013]进一步地，该系统基于FPGA，还包括：图像采集控制模块，用于控制所述TDI线阵扫描相机的采图流程，包括曝光时间和扫描行频。
[0014]再一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其中，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应，以使当前曝光的某一行像素获取的所述被拍摄物体上的图像，出现在下一次曝光的下一行像素上，其特征在于，包括：获取坏点位置信息；在TDI线阵扫描相机当前扫描完成进行积分操作前，对当前的坏点像素，使用其上一次曝光时上一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点A的像素值，替换当前坏点像素的像素值；或使用其下一次曝光时下一行像素中，对应被拍摄物体相同位置的像素点B的像素值，替换当前坏点像素的像素值；所有坏点执行上述步骤，对本次扫描进行积分操作，获取坏点校正后的图像数据。2.根据权利要求1所述的TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其特征在于，还包括，调整被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应：所述TDI线阵扫描相机扫描标定图像；所述标定图像的一部分具有相同的扫描长度和扫描宽度；所述扫描长度为扫描时，所述标定图像的一部分沿着所述TDI线阵扫描相机的扫描方向的长度；所述扫描宽度为扫描时，所述标定图像的一部分垂直于所述TDI线阵扫描相机的扫描方向的宽度；调整被拍摄物体的运动速度或所述TDI线阵扫描相机的行频，当TDI线阵扫描相机获取到的标定图像上，所述标定图像的一部分具有相同的长度和宽度时，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应。3.根据权利要求2所述的TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其特征在于，调整被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应，包括：所述TDI线阵扫描相机扫描标定图像；所述标定图像的一部分为正方形，扫描时，所述正方形的一条边垂直于所述TDI线阵扫描相机的扫描方向；调整被拍摄物体的运动速度或所述TDI线阵扫描相机的行频，当TDI线阵扫描相机获取到的标定图像上，所述标定图像的一部分也为正方形时，被拍摄物体的运动速度和所述TDI线阵扫描相机的行频相对应。4.根据权利要求1所述的TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其特征在于，执行所述替换当前坏点像素的像素值后，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿，包括：根据所述像素点A同一行两侧的若干像素点，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点之间像素值的差值的均值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿；或根据所述像素点B同一行两侧的若干像素点，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点之间像素值的差值的均值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿。5.根据权利要求1所述的TDI线阵扫描相机坏点校正方法，其特征在于，执行所述替换当前坏点像素的像素值后，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿，包括：根据所述像素点A同一行两侧的若干像素点的像素值之和，与当前坏点像素同一行两侧对应的若干像素点的像素值之和，之间的比值，对替换后的坏点的像素值进行亮度补偿；或根据所述像素点B同一行两侧的若干像素点的像素值之和，与当前坏点像素同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：章雪瑞，邵云峰，张光宇，曹桂平，董宁，
申请(专利权)人：合肥埃科光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：