[發明專利]基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法

有效

• 申請號: 201410826707.8
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104486562B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 洪聞青;姚立斌;姬榮斌;劉傳明;王杰;向麟槐;王羽
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: H04N5/33
• 分類號: H04N5/33;H04N5/353;G01J5/22
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司53100
• 代理人: 徐玲菊

1.基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：根據外部控制信號，由常規紅外成像電路構成的超幀成像處理電路對紅外成像系統探測器輸出的連續兩幀圖像進行局部圖像的運動估計，根據該運動估計結果判斷場景變換速度的快或者慢；

步驟二：在常規紅外成像系統單幀成幀時間內，在基于嵌入式超幀成像電路的控制下，通過讀出電路對紅外焦平面探測器產生的原始光電流信號進行多次讀出，并將讀出的數據通過采樣電路送至大容量高位深高速緩存中進行存儲；

步驟三：根據步驟一的場景變換速度的快或慢的判斷，選擇與該判斷相適應的子幀累加方法，之后通過超幀成像處理電路對這些子幀進行非均勻性校正補償、子幀累加、產生新的圖像幀、新圖像幀映射處理之后，按照常規紅外成像系統的圖像輸出幀頻、格式予以實時輸出。

2.按照權利要求1所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述步驟一中，當進行連續兩幀圖像的局部圖像運動估計時，需要針對連續兩幀圖像的相同位置像素矩陣進行運動估計的計算，判斷出兩幀之間的相對位移像素值，將此計算得出值與理論設定的場景變換快慢門限像素移動值進行下列比較：計算得出值大于理論設定的場景變換快慢門限像素移動值時，判定為場景變換速度快；計算得出值小于理論設定的場景變換快慢門限像素移動值時，判定為場景變換速度慢。

3.按照權利要求1所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述步驟二中，當紅外焦平面探測器讀出電路輸出的原始信號為模擬信號時，在超幀成像處理電路設計中需要增加模-數轉換電路的設計，以完成對探測器輸出原始模擬信號的采樣；當紅外焦平面探測器讀出電路輸出的原始信號為數字信號時，用超幀成像電路直接對探測器輸出的數字信號直接進行采樣。

4.按照權利要求1所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述步驟三中的子幀累加方法具體根據步驟一所判斷的場景變換速度快或慢的結果，進行下列選取：

A）判斷的場景變換速度慢，并且獲取子幀時所采用的積分時間為固定但不同時，對子幀進行對應像素的簡單累加，或者用下列方法累加：對于采用固定但不同的積分時間獲得的子幀圖像，按照滑動累加或加權累加方法來完成，以獲得新的圖像幀；

B）判斷的場景變換速度快，并且獲取子幀時所采用的積分時間為固定但不同時，對子幀先進行特征圖像配準，再將配準區域進行對應像素的簡單累加，或者用下列方法累加：對于采用固定但不同的積分時間獲得的子幀圖像，按照滑動累加或加權累加方法來完成，以獲得新的圖像幀；

C）通過超幀成像處理電路對上述A）或B）新獲得的圖像幀加以處理之后，即可在常規紅外成像系統單幀成幀時間之內，輸出完成超幀之后的單幀紅外圖像，也即完成一次超幀過程。

5.按照權利要求4所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述的簡單累加是將獲得的子幀簡單地每累加夠一定數量產生一個新的幀，即：第1子幀到第m子幀累加后產生新的第1幀，第m+1子幀到2m子幀累加后產生新的第2子幀，以此類推。

6.按照權利要求4所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述的特征圖像配準是：分別提取兩個或多個圖像的點、線、面特征，對該特征進行參數描述，然后運用所描述的參數來進行匹配。

7.按照權利要求4所述的基于固定積分時間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于所述積分時間為固定但不同是指：在常規紅外成像系統單幀成幀時間內，對焦平面探測器原始光電流信號進行多次積分讀出的讀出次數是固定的，同時對于每一次讀出所采用的積分時間也是固定的，但是每一次讀出所采用的積分時間是不相同的。