[發明專利]掃描型紅外成像系統的非均勻校正方法

無效

• 申請號: 201110312154.0
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102385701A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 馬泳;樊凡;周波;梁琨
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明涉及一種非均勻校正方法，更具體地說，本發明涉及一種掃描型紅外成像系統的非均勻校正方法。

背景技術

紅外成像系統抗干擾能力強，隱蔽性能好，大氣穿透能力強，適應多種特殊場合。目前廣泛使用的紅外成像系統分為兩類：一類是凝視型紅外成像系統，系統中光學部分把紅外場景聚焦到紅外焦平面上；另一類是掃描型紅外成像系統，系統由光機掃描和線列紅外焦平面兩部分夠成，系統把場景沿掃描方向逐步映射到紅外成像線列上。

無論是在掃描型紅外成像系統中還是在凝視型紅外成像系統中，受到制造工藝的影響，紅外焦平面各個像元的響應并不一致，存在非均勻性，在圖像中表現為固定樣式噪聲(fixed?pattern?noise，簡稱為FPN)，導致紅外圖像信噪比低，圖像質量差。因此需要對紅外圖像進行非均勻校正處理去除FPN。由于FPN在時域上存在漂移特性，基于場景的自適應校正方法能夠從非均勻性的表現形式出發進行校正，可以在一定程度上克服響應漂移帶來的校正誤差，不要求或只需要簡單地標定，根據場景信息自適應地更新校正系數。

目前相對比較成熟的基于場景的自適應校正方法有時域處理算法、空域處理算法和基于運動估計的處理算法，但這些方法的提出都是針對凝視型紅外成像系統提出的，而掃描型紅外成像系統中使用的非均勻校正方法還未受到重視。直接把凝視型紅外成像系統中的非均勻校正方法運用到掃描型紅外成像系統中，存在一定的缺陷：浪費了大量的存儲資源；導致收斂速度慢；沒有考慮到掃描型紅外成像系統的噪聲特點，會導致處理的圖像質量差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種掃描型紅外成像系統的非均勻校正方法，其占用存儲資源少，收斂速度快，處理的圖像質量好。

本發明的技術方案如下：

一種掃描型紅外成像系統的非均勻校正方法，包括以下步驟：從紅外探測器獲取紅外視頻流，并設置L＝1；對紅外視頻流的第L幀圖像進行垂直于掃描方向上的圖像分割，以形成k個區域，并保證每個區域中沿掃描方向上的像素數大于或等于3；設置m＝1；判斷第L幀圖像的第m個區域是否為第一幀圖像的第1個區域；若第L幀圖像的第m個區域是第一幀圖像的第1個區域，則設置n＝O，并讀取線列探測器每個像元的增益系數初值G₀(i)和偏移系數初值O₀(i)，i表示不同的像元；根據增益系數G_n(i)和偏移系數O_n(i)對第m個區域中每個像素進行非均勻校正，以得到非均勻校正結果；對第m個區域中每個像素的非均勻校正結果執行鄰域中值處理，以得到非均勻校正期望結果；根據第m個區域中每個像素的非均勻校正結果和非均勻校正期望結果，使用最陡下降法對增益系數G_n(i)和偏移系數O_n(i)進行處理，以得到G_n+1(i)和O_n+1(i)；設置n＝n+1；判斷是否已經處理完所有k個區域；若已經處理完所有k個區域，則將k個區域的所有像素的非均勻校正結果進行合并，以得到第L個幀的紅外校正圖像；設置L＝L+1，并重復對紅外視頻流的第L幀圖像進行垂直于掃描方向上的圖像分割，以形成k個區域，并保證每個區域中沿掃描方向上的像素數大于或等于3的步驟。

本發明的非均勻校正方法還包括步驟：若第L幀圖像的第m個區域不是第一幀圖像的第1個區域，則讀取第m個區域中每個像素的增益系數G_n和偏移系數O_n。

本發明的非均勻校正方法還包括步驟：若還未處理完所有k個區域，則設置m＝m+1，然后返回判斷第L幀圖像的第m個區域是否為第一幀圖像的第1個區域的步驟。