一种去除温漂的红外非均匀性校正方法技术

本发明专利技术公开了一种去除温漂的红外非均匀性校正方法，该方法先求两点校正算法的校正增益和校正偏置，再求一点校正算法的校正偏置，求取一点校正算法的偏置参数时的图像数据来自前面求得的两点校正之后的数据。该方法具有成本低，校正动态范围大，效果好，原理简单的优点，以及在硬件方面很容易实现，效率高，准确等特点，适合应用于焦平面成像系统中。这种技术对红外焦平面的均匀性是一种技术上的提升。对促进红外焦平面成像系统的优良性能有了很大的帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非致冷红外探测
，具体涉及一种去除温漂的红外非均勻性校 正方法。
技术介绍
红外焦平面阵列是20世纪70年代末80年代初，在国防应用以及其它战略与战术 应用的推动下发展起来的。它是获取景物红外热辐射信息的重要光电器件。除应用于传统 的军事成像外，还广泛应用于工业自控、医疗诊断、化学过程监测、红外天文学等领域。红外探测器是红外探测技术发展最活跃的领域，是红外热成像系统的重要组成部 分。目前比较成熟的光子型红外探测器已经广泛的应用到通信、医学、军事和工业等领域。红外焦平面阵列(IRFPA)属于第二代红外成像器件，是现代红外成像系统的核 心，相对于上代红外成像系统，它具有结构简单、工作稳定、噪声等效温差小、灵敏度高等优 点。但是由于受制作材料及制作工艺的限制，红外焦平面阵列各像元的响应特性无法做到 完全一致，存在非均勻性，严重影响了红外成像系统的探测灵敏度和空间分辨率。因此，工 程中使用的红外焦平面阵列都需要对非均勻性作出校正。红外系统在理想情况下，红外焦平面阵列受均勻辐射，输出幅度应完全一样。但实 际上，由于制作器件的半导体材料不均勻(杂质浓度、晶体缺陷、内部结构的不均勻性等)、 掩膜误差、缺陷、工艺条件等影响下，其输出幅度并不相同，这就是红外焦平面阵列响应的 非均勻性。红外非均勻性造成的原因有很多种，其中主要组成部分是热像探测元自身的非均 勻性，另外红外焦平面阵列外界输入也会造成对非均勻的影响。如探测器的偏置电压、偏置 电流的不同，也将造成输出的不均勻性，主要表现为固定加性噪声。目前，常用的红外非均勻性校正技术有很多种，如基于定标的一点校正、两点校正 非均勻算法，还有基于场景的时域高通滤波法、自适应的人工神经网络法和均值滤波算法 等。虽然热成像的非均勻性校正算法有很多种，但是目前还没有找到一种适应性较强的算 法，各种非均勻校正算法都有它的不足。目前广泛被应用于实践的是一点定标校正算法和 两点定标校正算法。但一点定标法的校正精度较低，两点定标法的第二个定标点的选取存 在困难。一点校正法是最早的非均勻性校正算法，针对增益系数不均勻和偏置不均勻二种 情况，一点校正法也可分为两种，分为增益系数不均勻的校正和偏置不均勻的校正。但是一 次只能满足一点。采用对偏置的不均勻校正，一点校正原理是假定探测器光敏元的输出信号与目标 的辐射通量呈线性关系，即Vij ( Φ ij) = Rij Φ ij+ θ Jj式中，Ctij——入射到第(i，j)个光敏元的辐射通量VijQij)——第(i，j)个光敏元的输出电压Rij------第(i，j)个光敏元的响应率因子θ υ——第(i，j)个光敏元的截距因子所谓一点校正算法就是在均勻光辐射下，把各个像元的输出信号校正为一致，即 在某一光辐照下，把不同的像元的输出信号校正为某一信号，这个信号可以是此时的信号 平均值，也可以为此条件下的最大值等。一般取平均值。假定红外焦平面面阵尺寸为S = MXN(M，N为正整数，分别表示面阵光敏元的行数和列数)，选取某温度下的辐照度φ作为定 标点，对面阵所有光敏元的输出信号Vu (Φ)，求平均值得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除温漂的红外非均匀性校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１０１，开始；步骤１０２，读取低温图像，即是当黑体的温度为Ｔ１在温度Ｔ１下，阵列平均响应电压为：＊↓［１］＝＊＊Ｕ↓［１］（ｉ，ｊ）／Ｍ×Ｎ读取高温图像，即是当黑体的温度为Ｔ２在温度Ｔ２下，阵列平均响应电压为：＊↓［２］＝＊＊Ｕ↓［２］（ｉ，ｊ）／Ｍ×ＮＭ，Ｎ为正整数，分别表示面阵光敏元的行数和列数，（ｉ，ｊ）表示第（ｉ，ｊ）光敏元；步骤１０３，计算各像素校正系数对每个像元而言，有两个校正参数，分别为Ｇ↓［ｉｊ］为校正增益和Ｏ↓［ｉｊ］为校正偏置：Ｇ↓［ｉｊ］＝（＊↓［２］－＊↓［１］）／（Ｕ↓［２］（ｉ，ｊ）－Ｕ↓［１］（ｉ，ｊ））Ｏ↓［ｉｊ］＝＊↓［１］－Ｇ↓［ｉｊ］×Ｕ↓［１］（ｉ，ｊ）；步骤１０４，生成校正参数表，把两个参数分别放在两块ｆｌａｓｈ中，并按照像元号数的递增依次存放，当校正程序运行时顺序读出增益和偏移因子；步骤１０５，是否有温漂，没有温漂则进行步骤１０７，有温漂选择步骤１０８；步骤１０６，读取待校正的图像；步骤１０７，利用步骤１０４的参数对原始图像进行两点校正法；步骤１０８，选取辐照度φ↓［Ｍ］作为定标点；步骤１０９，对选取的定标点做两点校正，利用步骤１０４的参数及公式Ｖ′↓［ｉｊ］（φ↓［Ｍ］）＝Ｇ↓［ｉｊ］×Ｖ↓［ｉｊ］（φ↓［Ｍ］）＋Ｏ↓［ｉｊ］，得出校正后输出，对面阵所有光敏元求平均值：＊（φ↓［Ｍ］）＝∑Ｖ↓［ｉｊ］′（φ↓［Ｍ］）／Ｎ，根据一点校正法，得校正偏移为，Ｏ↓［ｉｊ］（φ↓［Ｍ］）＝Ｖ↓［ｉｊ］′（φ↓［Ｍ］）－＊（φ↓［Ｍ］），继而得到两点加一点校正偏置Ｏ↓［ｉｊ］′＝Ｏ↓［ｉｊ］－Ｏ↓［ｉｊ］（φ↓［Ｍ］）；步骤１１０，对步骤１０６的图像，根据公式Ｖ′↓［ｉｊ］＝Ｇ↓［ｉｊ］×Ｖ↓［ｉｊ］＋Ｏ↓［ｉｊ］′计算校正结果，生成校正后图像；步骤１１１，完成实时校正。...

【技术特征摘要】
1. 一种去除温漂的红外非均勻性校正方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤101，开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子骥，蒋亚东，王然，姜宇鹏，袁凯，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]