[發(fā)明專利]長波線陣紅外相機(jī)星上非均勻性實時校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611014807.6
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106855435B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張守榮;孫曉敏;張曄;雷超;李亮;雷寧;于志成;張斐然;胡雨婷;董書莉;王艷;柴鳳萍;董婷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間機(jī)電研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

長波線陣紅外相機(jī)星上非均勻性實時校正方法，首先依次發(fā)送低溫、高溫定標(biāo)指令，控制黑體運(yùn)動使紅外相機(jī)與黑體中央?yún)^(qū)域?qū)?zhǔn)，待溫度穩(wěn)定后分別將圖像數(shù)據(jù)存儲，然后計算每個像元均值數(shù)據(jù)及所有像元的均值，進(jìn)而得到高低溫均值數(shù)據(jù)的差值和差值的平均值，利用差值和差值平均值判斷盲元點，最后對盲元點用行均值進(jìn)行盲元替代，并計算盲元替代后的低溫、高溫、高低溫差值圖像數(shù)據(jù)的均值，進(jìn)而得到校正系數(shù)，并對探測器輸出的原始圖像進(jìn)行校正。本發(fā)明非均勻性實時校正方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少通過地面定標(biāo)進(jìn)行非均勻性校正而導(dǎo)致的校正偏差，改善了紅外相機(jī)的成像質(zhì)量，具有很好的使用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種長波線陣紅外相機(jī)星上非均勻性實時校正方法。

背景技術(shù)

紅外探測器由于材料和工藝水平的限制，存在非均勻性問題。紅外探測器的非均勻性是指探測器各單元在均勻輻射輸入時各單元的輸出的不一致性，又稱為固有空間噪聲。這種噪聲會嚴(yán)重影響成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量，進(jìn)而影響光電系統(tǒng)的總體性能，所以必須進(jìn)行非均勻性校正。

另外，由于星載紅外相機(jī)系統(tǒng)所處的太空環(huán)境與地面之間在溫度上存在巨大差異，探測器的響應(yīng)特性會發(fā)生溫度漂移，這就會使得在利用從地面獲得的定標(biāo)數(shù)據(jù)對處于星載環(huán)境下的紅外成像系統(tǒng)進(jìn)行非均勻性校正時發(fā)生偏差，校正效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種長波線陣紅外相機(jī)星上非均勻性實時校正方法，減少通過地面定標(biāo)進(jìn)行非均勻性校正而導(dǎo)致的校正偏差，改善紅外相機(jī)的成像質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：長波線陣紅外相機(jī)星上非均勻性實時校正方法，包括如下步驟：

(1)當(dāng)進(jìn)行低溫定標(biāo)時，控制低溫黑體運(yùn)動直到紅外相機(jī)與低溫黑體的中央?yún)^(qū)域?qū)?zhǔn)，使黑體輻射光線充滿并均勻照射在紅外相機(jī)視場，在進(jìn)行低溫定標(biāo)后產(chǎn)生P行圖像數(shù)據(jù)時，將P+1行開始的M行圖像數(shù)據(jù)存儲，并計算M行圖像數(shù)據(jù)中每個像元的灰度值均值進(jìn)而得到所有像元的灰度值均值P為正數(shù)，M為正數(shù)，j為像元的列號，為低溫光強(qiáng)；

(2)當(dāng)進(jìn)行高溫定標(biāo)時，控制高溫黑體運(yùn)動直到紅外相機(jī)與高溫黑體的中央?yún)^(qū)域?qū)?zhǔn)，使黑體輻射光線充滿并均勻照射在紅外相機(jī)視場，在進(jìn)行高溫定標(biāo)后產(chǎn)生P行圖像數(shù)據(jù)時，將P+1行開始的M行圖像數(shù)據(jù)存儲，并計算M行圖像數(shù)據(jù)中每個像元的灰度值均值進(jìn)而得到所有像元的灰度值均值為高溫光強(qiáng)；

(3)分別計算高溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像中第i行第j個像元、低溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像第i行第j個像元的灰度值均值的差值遍歷所有像元，進(jìn)而得到各行所有像元灰度值均值差值的平均值利用判斷盲元點，存儲得到的盲元點坐標(biāo)，i＝1,2,3...M；

(4)分別用行均值替代低溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像、高溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像里的盲元點，進(jìn)而得到盲元點被替代后的新低溫、新高溫圖像中各行各個像元的灰度值均值，并記為計算新低溫圖像所有像元的灰度值均值新高溫圖像所有像元的灰度值均值所述的行均值為被替代盲元點所在行中所有像元灰度值的均值；

(5)計算第i行第j個像元的校正系數(shù)G_j、O_j為

其中，為高溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像中第i行第j個像元的灰度值均值，為低溫定標(biāo)后產(chǎn)生圖像中第i行第j個像元的灰度值均值；

遍歷所有行、列的所有像元，得到各個像元的校正系數(shù)；

(6)使用步驟(5)得到的校正系數(shù)對紅外相機(jī)輸出的原始圖像進(jìn)行校正。

所述的步驟(1)中步驟(2)中的計算方法為

其中，為進(jìn)行低溫定標(biāo)得到M行圖像數(shù)據(jù)中第i行、第j列像元的灰度值，i＝1,2,3,...,M，j為正整數(shù)；