[發(fā)明專利]一種紅外熱像儀非均勻校正系數(shù)生成及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210545545.1
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103033270A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉燕;梅平;韋良忠;陳黎明;蔣俊
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫艾立德智能科技有限公司
• 主分類號: G01J5/52
• 分類號: G01J5/52
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外熱像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種紅外熱像儀非均勻校正系數(shù)生成及控制方法。

背景技術(shù)

紅外焦平面陣列探測器及其紅外圖像后處理技術(shù)的發(fā)展，使得紅外熱像儀在軍事、工業(yè)和民用方面都越來越多地被應(yīng)用。然而由于紅外熱像探測器至今仍然存在探測單元對熱反應(yīng)存在非均勻，在紅外熱像儀中還不能脫離對探測元的非均勻校正技術(shù)。

由于在紅外熱像裝置中安裝兩個不同溫度的冷、熱黑體增加了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性，且大大提高了裝置的能耗，因而當(dāng)前常用的非均勻校正方法為兩點加一點的非均勻校正方法，硬件架構(gòu)上常使用flash加sram的方案來緩存非均勻校正系數(shù)（參照專利CN201010514957.X）。

該方案下的兩點法的系數(shù)數(shù)據(jù)流程為：

1、出廠前采集探測器在冷、熱黑體環(huán)境下的響應(yīng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

2、上位機(jī)計算兩點法增益系數(shù)G、偏移系數(shù)O，將系數(shù)下載到裝置的flash中。

3、開機(jī)將flash中的G、O載入到sram中進(jìn)行，被非均勻校正模塊讀取進(jìn)行兩點法校正。

一點法系數(shù)由FPGA產(chǎn)生，利用補(bǔ)償黑片作為“環(huán)境溫度黑體”對偏移系數(shù)O系數(shù)進(jìn)行微調(diào)，得到O’，以此來削弱因探測器溫漂引起的“非均勻性對紅外畫面的影響”，但同時也帶來了畫面停頓對視覺的影響。

由于探測器分辨率的提高，兩點法生成的非均勻校正系數(shù)數(shù)量也隨之提高，以384x288的探測器為例，G、O系數(shù)皆以16位來表示，則需要3.538944Mbit的flash空間。同時，由于flash讀寫速度慢，系數(shù)的載入和下載過程也非常緩慢。

因此，有必要對此過程進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的利用紅外熱像儀開機(jī)階段進(jìn)行一點校正的方法降低flash的存儲空間并加速系數(shù)下載過程，同時提供了一種一點校正電路的控制方法，對一點校正時機(jī)作控制避免開機(jī)后頻繁補(bǔ)償造成的畫面停頓。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種紅外熱像儀非均勻校正系數(shù)生成及控制方法，包括下述步驟：

（1）采集紅外焦平面分別在“高溫”和“低溫”下的響應(yīng)數(shù)據(jù)；

（2）通過上位機(jī)計算得到兩點校正法的增益系數(shù)G，并將其下載到并行flash中；

（3）紅外熱像儀開機(jī)啟動從flash中載入增益系數(shù)G到sram中；

（4）進(jìn)行一次一點校正系數(shù)生成動作得到偏移系數(shù)O’；

（5）通過對探測器工作溫度的分析來判斷是否需要進(jìn)行補(bǔ)償，如果是進(jìn)入步驟（6），如果否則轉(zhuǎn)入步驟（7）；

（6）進(jìn)行一次補(bǔ)償操作，更新一點校正系數(shù)生成動作得到偏移系數(shù)O’；

（7）進(jìn)行兩點加一點法非均勻校正，并輸出校正結(jié)果。

其進(jìn)一步特征在于：所述步驟（5）中探測器工作溫度的分析為防止過于頻繁的校正，其操作方法為：

（a）探測器實現(xiàn)一次開機(jī)補(bǔ)償動作，并記錄探測器工作溫度T1；

（b）結(jié)合開機(jī)階段工作溫度變化快的特性，對開機(jī)階段作校正時間約束，設(shè)定一點補(bǔ)償校正閾值D為一個較大的溫度變化閾值Dmax；

（c）實時檢測探測器工作溫度T2，得到探測器溫度變化ΔT=|T2-T1|；

（d）如果ΔT>D，則轉(zhuǎn)入步驟（e），否則轉(zhuǎn)回步驟（c）；同時本步驟亦步驟（5）的判斷依據(jù)，如果ΔT<D，則轉(zhuǎn)到步驟（7），否則轉(zhuǎn)到步驟（6）；

（e）實現(xiàn)一次補(bǔ)償動作，并記錄兩次校正時間間隔t，更新工作溫度T1；

（f）判斷兩次校正時間間隔是否滿足要求；

（g）如果校正間隔時間滿足要求，則對溫度變化閾值D做一次減運算，最后趨于某一較小的固定閾值Dmin，轉(zhuǎn)入步驟（c）；

（h）如果校正間隔時間過小，則對溫度變化閾值D做一次加運算，最后趨于固定閾值Dmax，轉(zhuǎn)入步驟（c）。

本發(fā)明去除了兩點法偏置系數(shù)O的計算和存儲過程，降低了一半的flash存儲容量并且將非均勻系數(shù)的下載和載入過程縮短一半，同時采用并行flash的設(shè)計加速flash的讀寫速度，極大地提高了電路運行效率。通過對探測器工作溫度的分析控制，避免了因探測器因工作溫度不溫度造成的畫面頻繁停頓的現(xiàn)象。

附圖說明

圖?1?為本發(fā)明方法流程圖。

圖?2?為本發(fā)明探測器工作溫度的分析和防止過于頻繁校正的流程圖。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖1說明本發(fā)明的實現(xiàn)流程：

1、步驟100是開始準(zhǔn)備階段。