[發(fā)明專利]基于紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)的非均勻性校正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710361660.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107203150B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃曦;王靜;陳偉;張建奇;吳鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 61205 陜西電子工業(yè)專利中心
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)的非均勻性校正方法，其特征在于，包括：

(1)利用紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)采集灰度值連續(xù)的C幅紅外圖像，得到C幅紅外圖像的能量值信息，其中C＝2^s,s為紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)的每個(gè)輸出像素灰度值的數(shù)據(jù)位數(shù)；

(2)根據(jù)紅外圖像的能量值信息，找出最大能量值E'_max及其所對(duì)應(yīng)的最大灰度值k'_max和最小能量值E'_min及其所對(duì)應(yīng)的最小灰度值k'_min；

(3)以灰度值為橫坐標(biāo)，能量值為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系；將(k'_min,E'_min)作為起始坐標(biāo)點(diǎn)，(k'_max,E'_max)作為終止坐標(biāo)點(diǎn)，并根據(jù)這兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)擬合出一條直線作為紅外圖像的理想能量直線；

(4)根據(jù)理想能量直線和能量矩陣E對(duì)能量矩陣進(jìn)行重排，得到紅外圖像中每一個(gè)像素點(diǎn)重新排序后的灰度值數(shù)組A'：

(4a)計(jì)算理想能量直線上每一個(gè)灰度值k'處的理想能量值E'_k'，其中k'＝0,1,...,C；

(4b)對(duì)于圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)，在每一個(gè)灰度值k'處，利用公式計(jì)算該灰度對(duì)應(yīng)的理想能量值與所有灰度值處的能量值誤差，并找出最小誤差值相應(yīng)的重排灰度值,其中E(l,k)是存儲(chǔ)灰度為k、坐標(biāo)為P_l的像素點(diǎn)的能量值,其中l(wèi)＝1,2,...,L；

(4c)設(shè)置一個(gè)數(shù)組，依次將每一個(gè)灰度值k'相應(yīng)的重排灰度值存儲(chǔ)到該數(shù)組中，得到每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度重排數(shù)組A'；

(5)根據(jù)灰度重排數(shù)組A'，分別對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的能量值進(jìn)行重新排序得到能量重排矩陣E'，并計(jì)算紅外圖像的平均能量重排數(shù)組E_s'；

(6)根據(jù)能量重排矩陣E'對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度-能量關(guān)系進(jìn)行曲線擬合，得到擬合直線，且直線的斜率為a_l，截距為b_l，其中l(wèi)＝1,2,...,L，L為紅外圖像的像素?cái)?shù)目；再對(duì)紅外圖像的平均能量重排數(shù)組E_s'進(jìn)行曲線擬合，得到平均能量的擬合直線，且直線的斜率為a，截距為b；

(7)根據(jù)擬合直線，利用公式a_lx+b_l＝ak+b和灰度重排數(shù)組A'，計(jì)算在系統(tǒng)輸入灰度值為k時(shí)，每一個(gè)像素點(diǎn)校正后的灰度值，該灰度值所對(duì)應(yīng)的能量即為校正后的能量，即完成對(duì)紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)的非均勻性校正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)所述的采集紅外圖像能量值信息，按照如下步驟進(jìn)行：

(1a)假設(shè)k為每幅紅外圖像的灰度，有k＝1,2,...,C,其中C＝2^s,s為紅外半實(shí)物仿真系統(tǒng)的每個(gè)輸出像素灰度值的數(shù)據(jù)位數(shù)；

(1b)假設(shè)每一個(gè)紅外圖像的分辨率為M*N,則該紅外圖像像素點(diǎn)的數(shù)目為L(zhǎng)＝M*N；

(1c)假設(shè)P是長(zhǎng)度為L(zhǎng)的數(shù)組，并對(duì)紅外圖像按照從左到右，從上到下的順序，依次將每一個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)存儲(chǔ)到P中；

(1d)設(shè)置一個(gè)大小為L(zhǎng)*C的矩陣E作為能量矩陣，其中，E(l,k)是存儲(chǔ)灰度為k、坐標(biāo)為P_l的像素點(diǎn)的能量值,其中l(wèi)＝1,2,...,L。