[發(fā)明專利]一種紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310182838.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103268594A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 牛慧卓;李鵬;路瑜亮;姜河
• 申請（專利權）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 丁修亭

技術領域

本發(fā)明屬于紅外熱像儀系統(tǒng)盲元檢測與補償技術領域。

背景技術

近年來，紅外熱成像儀在軍事和民用方面都得到了廣泛的應用，紅外探測器是紅外熱成像儀的基礎。紅外探測器也稱紅外焦平面陣列(IRFPA，Infra-Red?Focal?Plane?Array?)，是現(xiàn)代紅外成像系統(tǒng)的核心器件，是具有對紅外敏感并兼有光子探測、電荷存儲和信號處理功能的新一代紅外探測器。

受制作工藝、材料質量等因素的限制，紅外探測器不同程度的存在盲元，因此盲元是紅外探測器所必須考慮的問題。在紅外探測器器件的制造過程中，由于每個探測器在阻抗、容抗、熱敏面積、電阻溫度系數(shù)等方面均略有差別，這導致了焦平面陣列的非均勻性。如果某個探測器的非均勻性無法通過校正消除，那么該探測器就被認為是盲元。引起盲元產生的主要原因有物理損壞、響應率的非一致性、讀出電路自身及其他的與探測器的耦合的非均勻性和暗電流影響等。盲元是從器件對黑體輻射的響應程度作為量化指標，包括死像元和過熱像元。其中死像元是指像元響應率小于各有效像元平均響應率1/10的像元；而過熱像元為像元噪聲電壓大于個有效像元平均噪聲電壓10倍的像元。

盲元的數(shù)量及其分布對器件性能的影響很大，如果盲元過多，輸出紅外圖像中將出現(xiàn)大量的亮點或暗點，嚴重影響圖像質量。因此在成像階段對IRFPA中的盲元進行補償，對提高紅外圖像質量，改善人眼視覺效果具有重要意義。

盲元替代技術是解決盲元問題的主要辦法，是指根據(jù)相鄰像素或前后幀圖像的相關性對盲元信息進行預測和替代的過程。紅外成像系統(tǒng)主要是對景物的實時動態(tài)成像，根據(jù)圖像信息理論，其相鄰像素或相鄰幀之間的圖像數(shù)據(jù)具有極高的相關性。根據(jù)插值理論，對于連續(xù)變化的函數(shù)，任何一點都可以通過鄰域進行插值預測。插值分為線性插值和非線性插值。非線性插值計算復雜，對于實時性要求很高的紅外熱成像系統(tǒng)顯然并不適合。目前均采用線性插值技術對盲元進行替代。

從檢索到的文獻看，目前大多采用中斷方式實現(xiàn)盲元替代。盲元的位置已事先做成查找表存儲于熱成像系統(tǒng)內部。當紅外圖像被校正后，首先被保存下來。在兩幀圖像的間隙，由中斷觸發(fā)盲元替代程序，逐一查找替代盲元。中斷程序結束以后，紅外圖像才能輸出。傳統(tǒng)的盲元替代方式不僅增加了存儲空間的要求，也導致圖像輸出存在1-2幀的延遲。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，以使經(jīng)過盲元替換后的圖像效果更理想。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，紅外焦平面陣列上的盲元被預先標識，首先對圖像進行預處理，增加輔助邊緣行、列，并置對應增加的輔助邊緣點為0；

輸入經(jīng)過預處理的圖像，以當前點及周圍8點構成以當前點為中心的3×3計算單元；

從而，若當前點為盲元，則進行計算單元的均值計算，當前點輸出為該計算單元內圖像非盲元點的均值；

若當前點不是盲元，則延時后直接輸出，延時時間為均值計算和替換的周期。

從上述方案可以看出，依據(jù)本發(fā)明改進了傳統(tǒng)的均值濾波算法，對邊緣點進行特殊處理，最終應用到紅外成像系統(tǒng)中，其替換過程是連續(xù)的，不會產生圖像輸出的延遲。由于采用相鄰8個點進行均值濾波，充分考慮相鄰點的關聯(lián)性，從而使得圖像效果更理想。

上述紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，若當前計算單元內的所有原始圖像點均為盲元，則使用當前點的前一非盲元點替代。

上述紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，均值計算的方法是對計算單元中周邊點在剔除盲點后求和，然后以該計算單元中原始圖像剔除盲元后的點數(shù)為除數(shù)、所述和為被除數(shù)求均值后輸出為當前盲元的替換值。

上述紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，對紅外焦平面陣列上盲元進行預先標識的方法為把盲元點標識為0。

上述紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法，圖像輸入時按照串行的圖像像素輸入方式輸入，并對圖像信號進行計數(shù)，盲元替換過程中，首先把圖像信號送入FIFO進行緩沖，輸出的值進行所述均值計算，且均值計算將得到的連續(xù)三行圖像相應左、中、右三點共九個數(shù)組組成所述計算單元。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種紅外熱像儀系統(tǒng)的盲元替換方法的流程圖。

圖2為盲元替換前的圖像效果。

圖3為盲元替換后的圖像效果。

具體實施方式