[發明專利]一種擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法

有效

• 申請號: 201410679365.1
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104359559B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 毛義偉;孫小亮;趙凱生;汪江華
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法，屬于圖像處理技術領域。

背景技術

紅外測試技術已經廣泛應用，現有的測溫熱像儀主要為非制冷熱像儀，由于非制冷熱像儀的性能參數限制，測溫精度難以提高，而制冷型熱像儀具有比較好的性能參數，用來測溫可以實現很高的精度，但是制冷型熱像儀動態范圍有限，測溫范圍受到限制，因而針對制冷型測溫系統測溫范圍的局限，需要設計可以擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法，以解決現有制冷型測溫系統測溫范圍受限的問題。

本發明為解決上述技術問題而提供一種擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法，該方法包括以下步驟：

1)根據制冷型探測器的相關參數，設置探測器相應線性區間；

2)對圖像進行累積直方圖統計，確定圖像中最小的灰度值Gl和最大灰度值Gh；

3)判斷最大灰度值Gh是否大于探測器線性區間的最大值，若大于，減小探測器的積分時間；

4)若不大于，則判斷最小灰度值Gl是否小于探測器線性區間的最小值，若小于，增加探測器的積分時間；

5)根據不同積分時間對應的測溫函數對積分時間調整后的圖像進行實時測溫運算。

所述步驟2)中的最小灰度值Gl指的是累積直方圖F(i)>＝N中對應的最小灰度級i的圖像灰度值，最大灰度值Gh指的是累積直方圖F(i)<＝(R×S-N)中對應的最大灰度級i的圖像灰度值，其中R×S為圖像的大小，i為灰度級，N為最大最小灰度值判斷域值。

所述最小灰度值Gl的計算過程如下：

A.計算圖像的統計直方圖P_k(k＝1,2,…,2^L),L為灰度級位數；

B.根據得到直方圖計算累積直方圖

C.初始灰度值k＝0，判斷累積直方圖F_k是否大于N，N為最大最小灰度值判斷域值，若否，則使k＝k+1，繼續判斷，直至F_k大于N，此時的k值即為最小灰度值Gl。

所述最大灰度值Gh的計算過程如下：

a..計算圖像的統計直方圖P_k(k＝1,2,…,2^L),L為灰度級位數；

b..根據得到直方圖計算累積直方圖

c.k值設為2^L，判斷累積直方圖F_k是否小于(R×S-N)，若否，則使k＝k-1，繼續判斷，直至F_k小于(R×S-N)，此時的k值即為最大灰度值Gh。

所述步驟3)和步驟4)中每次積分時間的增加或減少量都為△T，△T是將探測器積分時間劃分為M檔時每檔的間隔。

本發明的有益效果是:本發明首先根據制冷型探測器的相關參數，設置探測器相應線性區間；然后對圖像進行累積直方圖統計，確定圖像中最小的灰度值Gl和最大灰度值Gh；判斷最大灰度值Gh是否大于探測器線性區間的最大值，若大于，減小探測器的積分時間；若不大于，則判斷最小灰度值Gl是否小于探測器線性區間的最小值，若小于，增加探測器的積分時間；最后根據不同積分時間對應的測溫函數對積分時間調整后的圖像進行實時測溫運算。本發明通過實時有效的改變積分時間，保證圖像中灰度值保持在探測器相應的線性區間內，保證很高的測溫精度的同時擴展了制冷型測溫系統的測溫范圍。同時算法實現簡單，計算量較小，有利于工程的實時應用。

附圖說明

圖1是圖像最大最小灰度值計算流程圖；

圖2是本發明擴展制冷型測溫系統測溫范圍的方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明。

探測器的線性區間是探測器對紅外輻射輸出響應幅值的一個區間，同樣的紅外輻射能量，在不同的積分時間下，探測器的輸出響應幅值不同。即積分時間越高，響應幅值越大。通過修改積分時間，使得外部輻射對應的探測器的輸出響應幅值增加或減小，以使得相應幅值在探測器線性區間內。

本發明通過累積直方圖域值判斷圖像最大最小灰度級，有效的去除圖像上盲元或噪聲對灰度值判斷的影響。通過實時有效的增加降低積分時間，保證圖像中所有像素的灰度值保持在探測器相應的線性區間內，使得制冷型測溫系統具有很高的測溫精度，該方法的流程如圖2所示，具體包括以下步驟：

1.根據制冷型探測器資料，設置探測器相應線形區間。