基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法，相机具体如下：液晶屏

【技术实现步骤摘要】
基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法


[0001]本专利技术涉及红外图像处理领域，尤其涉及一种基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法
。

技术介绍

[0002]液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态
。
一般的液体内部分子排列是无序的，而液晶既具有液体的流动性其分子又按一定规律有序排列使它呈现晶体的各向异性，当光通过液晶时会产生偏振面旋转等效应
。
液晶分子是含有极性的极性分子，在电场作用下偶极子会受电场方向取向导致分子原有的排列方式发生变化从而液晶的光学性质也随之发生改变
。
当对液晶盒不加电平或施加低电平时液晶的光透过率较大，当对液晶盒施加高电平时液晶的光透过率较小或趋于零，这一性质称为液晶的光开关特性
。
而且改变过程十分迅速达到毫秒级
。
[0003]红外相机能够捕捉物体的红外辐射成像，其感光元件为红外焦平面阵列，由于现阶段焦平面材料和工艺发展水平的限制红外焦平面阵列上的每个像素对相同的红外辐射的感应输出是不同的，我们把这一特性称为红外焦平面阵列的非均匀性
。
由于红外焦平面阵列的非均匀性，红外相机的成像带有强烈的噪声且对温度的变化非常灵敏
。
[0004]为了解决红外焦平面阵列非均匀性对成像的影响业内通常采用基于机械快门结构的红外相机非均匀性校正方法
。
[0005]基于机械快门结构的红外相机非均匀性校正方法基本思路为在相机上设计一个微电机带动一个挡片通过按键手动或程序设计自动地拨打挡片，使挡片遮挡住红外焦平面阵列，然后相机读取一幅挡片均匀面红外图像作为本底图像，最终相机的输出场景红外图像减去本底图像消去了红外焦平面阵列的非均匀性
。
[0006]然而，基于机械快门结构的红外相机非均匀性校正方法操作过程需要三个步骤：
[0007]发送校正命令，微电机带动挡片遮挡住红外焦平面阵列；
[0008]在帧同步信号和行同步信号的时序下红外焦平面阵列探测器依次每行读取输出焦平面阵列的像素值，直到获取完整图像；
[0009]发送复位命令，微电机带动挡片恢复至复位状态
。
其中，步骤
1、3
都是机械运动操作，而且为了避免挡片损坏，挡片的运动较慢
。
[0010]上述原因造成了基于机械快门结构的红外相机在非均匀性校正时的画面中断长达
1s
钟，这在一些特殊任务比如目标跟踪中是不能被接受的
。

技术实现思路

[0011]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法，其中红外相机包括：
[0012]液晶屏
、
视频板
、
探测器
、
探测器板和驱动板；
[0013]所述探测器设置于探测器板上；
[0014]所述液晶屏覆盖于所述探测器；
[0015]所述视频板与所述探测器板之间通过隔断框进行隔断；
[0016]所述驱动板与所述探测器
、
液晶屏电性连接
。
[0017]进一步地，还包括遮光罩；所述遮光罩设置于液晶屏与所述探测器之间
。
[0018]进一步地，还包括后盖；通过所述后盖封装所述视频板
。
[0019]进一步地，还包括机芯座；所述机芯座上设置有多个螺孔，用于安装固定所述液晶屏和所述驱动板
。
[0020]一种液晶光开关特性的红外相机的快速非均匀校正方法，包括以下步骤：
[0021]S101
：启动所述液晶光开关特性的红外相机；
[0022]S102
：通过驱动板对液晶挡板施加高电平，打开液晶挡板；
[0023]S103
：读取一幅均匀面红外图像做为本底图像；
[0024]S104
：通过驱动板对所述液晶挡板施加低电平关闭液晶挡板；
[0025]S105
：通过视频版监听帧同步信号，每一秒钟操作一次步骤
S102
～
S104
，得到一幅所述本底图像，并累加起来得到累加本底图像；
[0026]S106
：当累加本底数达到设置阈值，对所述累加本底图像求平均图且向下取整得到最终本底图像；
[0027]S107
：将所述液晶光开关特性的红外相机输出的场景红外图像减去所述最终本底图像，得到一点校正后的场景红外图像；
[0028]S108
：对所述一点校正后的场景红外图像进行两点校正，得到消除非均匀性的场景红外图像；
[0029]S109
：读取探测器的温度传感器，得到红外焦平面阵列的温度；
[0030]S110
：监听所述温度，当所述温度的变化量大于阈值时，计算所述最终本底图像并进行步骤
S107
～
S108。
[0031]进一步地，步骤
S103
中，读取均匀面红外图像时的时序信号包括：模数转换输出时钟信号
、
帧同步信号
、
行同步信号和像素时钟信号
。
[0032]进一步地，所述像素时钟信号为模数转换输出时钟信号频率的一半，且其边沿与模数转换输出时钟信号的下降沿对齐；所述帧同步信号上升沿之后间隔1个像素时钟信号周期后，输出第一行有效数据；行同步信号的有效电平宽度为
T1
像素时钟信号周期且有效电平之间的间隔为
T2
个像素时钟信号周期；其中
T1、T2
为预设值
。
[0033]本专利技术提供的有益效果是：解决红外相机的非均匀性校正问题，实现了快速非均匀性校正
。
附图说明
[0034]图1是本专利技术红外相机的结构示意图；
[0035]图2是相机电气信号流程示意图；
[0036]图3是基于该相机的非均匀性校正方法示意图；
[0037]图4是读取红外图像的时序流程示意图
。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述
。
[0039]本专利技术提供了一种基于液晶光开关特性的红外相机及快速非均匀性校正方法，其中，红外相机包括：
[0040]液晶屏
3、
视频板
5、
探测器
9、
探测器板8和驱动板7；
[0041]所述探测器9设置于探测器板8上；
[0042]所述液晶屏3覆盖于所述探测器9；
[0043]所述视频板5与所述探测器板8之间通过隔断框6进行隔断；
[0044]所述驱动板7与所述探测器
9、
液晶屏3电性连接
。
[0045]还包括遮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于液晶光开关特性的红外相机，其特征在于：包括：液晶屏
(3)、
视频板
(5)、
探测器
(9)、
探测器板
(8)
和驱动板
(7)
；所述探测器
(9)
设置于探测器板
(8)
上；所述液晶屏
(3)
覆盖于所述探测器
(9)
；所述视频板
(5)
与所述探测器板
(8)
之间通过隔断框
(6)
进行隔断；所述驱动板
(7)
与所述探测器
(9)、
液晶屏
(3)
电性连接
。2.
如权利要求1所述的一种基于液晶光开关特性的红外相机，其特征在于：还包括遮光罩
(2)
；所述遮光罩
(2)
设置于液晶屏
(3)
与所述探测器
(9)
之间
。3.
如权利要求2所述的一种基于液晶光开关特性的红外相机，其特征在于：还包括后盖
(4)
；通过所述后盖
(4)
封装所述视频板
(5)。4.
如权利要求3所述的一种基于液晶光开关特性的红外相机，其特征在于：还包括机芯座
(1)
；所述机芯座
(1)
上设置有多个螺孔，用于安装固定所述液晶屏
(3)
和所述驱动板
(7)。5.
一种基于如权利要求4所述的液晶光开关特性的红外相机的快速非均匀校正方法，其特征在于：包括以下步骤：
S101
：启动所述液晶光开关特性的红外相机；
S102
：通过驱动板
(7)
对液晶挡板
(3)
施加高电平，打开液晶挡板
(3)
；
S103
：读取一幅均匀面红外图像做为本底图像；
S104
：通过驱动板
(7)
对所述液晶挡板
(3)
施加低电平关闭液晶挡板
(3)
；
S105
：通过视频版
(5)
监听帧同步信号，每一秒钟操作一次步骤
S102
～
S104
，得到一幅所述本底图像，并累加起来得到累加本底图像；
S106
：当累加本底数达到设置阈值，对所述累加本底图像求平均图且向下取整得到最终本底图像；
S107
：...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟奇，邬昌明，李鹏，张国兵，袁燕芳，
申请(专利权)人：武汉博宇光电系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：