[發明專利]成像系統的操作偏置的自適應調整

在審

• 申請號: 201580044511.6
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN106797440A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: J·烏爾夫;W·J·帕里希
• 申請（專利權）人: 塞克熱量股份有限公司
• 主分類號: H04N5/33
• 分類號: H04N5/33;H04N5/365
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 宋巖

1.一種用于對成像系統的光電檢測器的操作偏置進行自適應調整的方法，成像系統包括快門、光電檢測器的陣列和用于從光電檢測器的陣列讀出圖像數據的檢測器電子電路，該方法包括：

在第一時段期間通過快門閉合以遮蔽光電檢測器的陣列來從光電檢測器的陣列獲取圖像數據，該圖像數據包括像素值的陣列；

調整各個像素的操作偏置點，其中單獨像素的調整后的操作偏置點被配置為調整通過快門閉合所獲取的圖像數據，使得來自單獨像素的像素值在分配給參考偏置點的數據值周圍的閾值范圍內；

在第一時段之后的時間通過快門打開以暴露光電檢測器的陣列來獲取場景的圖像數據，該圖像數據是使用調整后的操作偏置點獲取的；

在第一時段之后的第二時段期間通過快門閉合以遮蔽光電檢測器的陣列來從光電檢測器的陣列獲取圖像數據，該圖像數據包括像素值的陣列；

對于具有在閾值范圍之外的像素值的各個像素重新調整操作偏置點，其中單獨像素的重新調整后的操作偏置點被配置為調整通過快門閉合所獲取的圖像數據，使得來自單獨像素的像素值在分配給參考偏置點的數據值周圍的閾值范圍內；及

在第二時段之后的時間，通過快門打開以暴露光電檢測器的陣列來獲取場景的圖像數據，其中該圖像數據是使用重新調整后的操作偏置點獲取的。

2.如權利要求1所述的方法，還包括重復以下步驟：

通過快門閉合來獲取圖像數據；

重新調整各個像素的操作偏置點；及

使用重新調整后的操作偏置點通過快門打開來獲取圖像數據。

3.如權利要求1或2所述的方法，還包括將圖像數據轉換為數字圖像數據。

4.如權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中調整操作偏置點包括調整電阻器數模轉換器(RDAC)網絡中的至少一個部件，使得最精細的調整級別對應于RDAC網絡中一個最低有效位的改變。

5.如權利要求4所述的方法，其中重新調整操作偏置點包括調整RDAC，使得通過快門閉合所獲取的圖像數據接近分配給參考偏置點的數據值。

6.如權利要求4或5所述的方法，還包括調整RDAC，使得通過快門閉合所獲取的圖像數據接近分配給參考偏置點的數據值，其中高于閾值范圍的圖像數據被減小至小于分配給參考偏置點的數據值并且低于閾值范圍的圖像數據被調整為大于分配給參考偏置點的數據值，使得使用調整后的RDAC設置所獲取的像素值與分配給參考偏置點的數據值的差值在RDAC網絡中的最低有效位的一半之內。

7.一種成像系統，包括：

成像陣列，包括紅外焦平面陣列，該紅外焦平面陣列包括微測輻射熱計的陣列，焦平面陣列的每個像素包括微測輻射熱計光電檢測器；

檢測器電路，包括：

正電壓軌；

負電壓軌；

至少一個可變電阻器網絡；

積分器，包括電耦合到微測輻射熱計的輸出的信號輸入端、

電耦合到積分器偏置電壓源的參考輸入端、及輸出端；及

模數轉換器，電耦合到積分器的輸出端并且被配置為輸出對應于積分器的輸出信號的數字數據；

快門，被配置為在閉合位置遮蔽成像陣列并且在打開位置暴露成像陣列；及

系統控制器，被配置為調整可變電阻器網絡，以使用在快門處于閉合位置時所獲取的圖像數據來設置檢測器電路的操作偏置；

其中單獨微測輻射熱計電耦合到正電壓軌、負電壓軌、至少一個可變電阻器網絡、及積分器，

系統控制器被配置為調整和重新調整各個光電檢測器的操作偏置，使得像素值在包括參考偏置水平的目標閾值內，參考偏置水平對應于當通過快門閉合獲取圖像數據時積分器輸出值的模數轉換的目標數字輸出值。

8.如權利要求7所述的成像系統，其中至少一個可變電阻器網絡包括電阻器數模轉換器(RDAC)網絡，使得最精細的調整級別對應于RDAC網絡中的一個最低有效位的改變。

9.如權利要求7或8所述的成像系統，其中系統控制器被配置為通過設置至少一個可變電阻器網絡的每個元件而將通過快門閉合所獲取的圖像數據調整成更接近參考偏置水平來確定各個光電檢測器的初始操作偏置點。

10.如權利要求7至9中的任一項所述的成像系統，其中系統控制器被配置為通過僅調整RDAC網絡以使得通過快門閉合所獲取的圖像數據更接近參考偏置水平來重新調整操作偏置點。