[發明專利]傳感器校準方法，計算機程序以及計算機可讀載體

在審

• 申請號: 201380072685.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN105190263A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 斯特凡·奧爾松
• 申請（專利權）人: 前視紅外系統股份公司
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;H04N5/33
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務所 31246
• 代理人: 李佳銘;盛曉悅

技術領域

本發明涉及用于傳感器校準的方法，該種傳感器具有復數個用于檢測紅外輻射或紅外-焦平面陣列(IR-FPA)的傳感器單元，例如為焦平面陣列，FPAs,且在至少兩個溫度下實施校準。本發明同樣涉及包括程序代碼的計算機程序，其中，當所述計算機代碼在計算機上被執行時，引起所述計算機實施這一方法，本發明也涉及一種包括了計算機可讀載體以及如上所述計算機程序的計算機，所述計算機程序被包括在所述計算機可讀載體中。

背景技術

來自一傳感器的傳感器單元的輸出信號，該傳感器單元例如為紅外-焦平面陣列，該輸出信號可基于入射功率的不同而變化巨大。因而需要在傳感器單元彼此間進行校準。例如，包含于一紅外照相機的傳感器中的多個傳感器單元并不以同樣的方式運作，而是表現出不同的增益及偏移變量。為了處理這些變量，在產品中包含并儲存了一種“增益及偏移映射”(gainandoffsetmaps)。增益映射在操作期間被使用從而對一個傳感器的多個獨立傳感器單元的增益變量進行校正。相應地，偏移映射在操作中被使用從而對包含的多個傳感器單元的傳感器信號進行平行偏移(paralleloffset)而使得傳感器的增益曲線實質重合。為了進一步解釋增益及偏移映射中的原理，本文引用已公布的美國專利申請US2011/0164139A1。

對照相機的傳感器進行校準的一種常見方式是在不同溫度下讓照相機觀察純平(perfectlyplat)黑體輻射源。假設不同傳感器單元之間的非線性是相同的，僅存在增益及偏移水平上的變量，基于兩個不同的溫度足以校準傳感器，這被稱為兩點校正。然而，在許多情況中，特別是在極端溫度或當均勻性差的傳感器被使用時，傳感器單元之間并不滿足相同的非線性要求。一種解決方式是在多個溫度下基于黑體輻射源進行校準。為了覆蓋整個動態范圍，必須全面地對整個動態范圍下的每一單獨傳感器單元的響應進行檢測。然而，這樣的解決方式具有多個劣勢。例如，該解決方式是冗長的，且在生成期間所耗時間非常長。此外，該解決方式要求大容量的存儲。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對增益及偏移，以及非線性中的差分進行校正的方法，因而在避免了各傳感器單元的冗長檢測的情況下，可有效地在生成過程中對固定圖形噪聲進行最小化。

本發明的目的通過以下方法實現，該方法的特征在于，傳感器的動態范圍被分割為對應溫度的復數個區間，在每一區間中，通過基于場景的非均勻性校正(scene-basednon-uniformitycorrection)，在運行的基礎上(onarunningbasis)更新校正映射，且相鄰區間之間的校正項被內插(interpolate)，且內插的校正項被用以校正相關傳感器的傳感器單元。

通過提出的方法，在傳感器的整個動態范圍內，固定圖形噪聲可被最小化至接近零，而并不進行傳統方式，在傳統方式中，必須全面地對整個動態范圍下的每一單獨傳感器單元的響應進行檢測，該傳統方式是冗長的。此外，本發明也并不依賴于傳感器單元所呈現出的非線性的類型。

基于一種提出的合適方法，傳感器的動態范圍被分割為至少三個區間。

基于另一提出的合適方法，若校準精確度的要求更高，則動態范圍被分割成的區間的數量可被增加。

基于進一步提出的合適方法，校正映射在每一區間的中間，在運行的基礎上被更新。

基于又一提出的合適方法，基于場景的非均勻性校正由基于場景的校正算法(scene-basedcorrectivealgorithm)組成。

此外，基于一合適的方法，提出了對焦平面陣列的傳感器單元進行校準。

附圖說明

以下將結合附圖，以例子的形式，更進一步地說明本發明，其中：

圖1示意性地示出了具有復數個傳感器單元的紅外(IR)傳感器；

圖2示出了包含在一紅外傳感器內的多個傳感器單元的增益與溫度之間變化關系的例子，

圖3示出了闡明本發明原理的流程示意圖。

具體實施方式

圖1所示的紅外傳感器1包括了m×n個，以m行及n列分配的傳感器單元S_1,1-S_m,n。傳感器可組成一焦平面陣列，IR-FPA。包含在傳感器1中的每一獨立的傳感器單元S_1,1-S_m,n可擁有自己獨立的增益曲線。