[發(fā)明專利]一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710438956.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN107271046B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何斌;霍麗君;周達(dá)標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發(fā)明公開了一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法及裝置。本發(fā)明的基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法包括：連續(xù)采集F幀圖像；標(biāo)定所述采集的F幀圖像；遞推計(jì)算F幀標(biāo)定后圖像的均值得到均值圖像；對(duì)均值圖像進(jìn)行均值濾波得到濾波后圖像；將所述濾波后圖像與均值圖像作差，得到校正系數(shù)矩陣。本發(fā)明還公開了一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外焦平面探測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法和裝置。

背景技術(shù)

紅外焦平面探測(cè)器經(jīng)常用于軍用和民用等領(lǐng)域。非均勻性噪聲又稱為固定模式噪聲，是由于像元輻射響應(yīng)非均勻性造成的。去除非均勻性噪聲對(duì)提高圖像質(zhì)量和后續(xù)數(shù)據(jù)處理精度具有重要意義。因此，有必要研究高精度的非均勻校正算法。

兩點(diǎn)校正法是去除非均勻性噪聲最常用的方法。由于探測(cè)器輻射響應(yīng)隨時(shí)間漂移，預(yù)存校正系數(shù)矩陣的方法校正精度隨時(shí)間下降。工程中常在光學(xué)系統(tǒng)中插入均勻的輻射源，并利用單點(diǎn)校正法對(duì)預(yù)存的校正系數(shù)進(jìn)行修正。這種方法除了增加系統(tǒng)的重量、體積和功耗外，還需要中斷正常的成像過程。此外，對(duì)于大口徑的光學(xué)系統(tǒng)，受限于系統(tǒng)體積，這種方法不能標(biāo)定大口徑的主鏡，即不能對(duì)整套光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)標(biāo)定。

基于場(chǎng)景的校正方法不需要中斷正常成像過程，主要有三大類方法。第一類方法是基于統(tǒng)計(jì)的方法。這種方法假設(shè)在給定的時(shí)間內(nèi)，校正后圖像每個(gè)像素的灰度值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差一致，通過調(diào)整增益和偏置的值達(dá)到校正的目的。實(shí)際上，一些應(yīng)用場(chǎng)景并不能夠滿足該方法的假設(shè)條件，容易產(chǎn)生鬼影現(xiàn)象。第二類是基于配準(zhǔn)的方法。這種方法主要的缺點(diǎn)是需要復(fù)雜的配準(zhǔn)算法，當(dāng)圖像噪聲較大時(shí)，配準(zhǔn)精度下降，校正誤差增大。第三類方法是最小均方誤差法，這種方法的誤差主要來源于對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的估計(jì)誤差。此外，該方法收斂速度慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法。

所述基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正方法包括以下步驟：連續(xù)采集F幀圖像；標(biāo)定所述采集的F幀圖像；遞推計(jì)算F幀標(biāo)定后圖像的均值得到均值圖像；對(duì)均值圖像進(jìn)行均值濾波得到濾波后圖像；將所述濾波后圖像與均值圖像作差，得到校正系數(shù)矩陣。

在一些實(shí)施例中，所述連續(xù)采集F幀圖像是在保持被拍攝場(chǎng)景和焦平面陣列存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)采集。

在一些實(shí)施例中，所述步驟：標(biāo)定所述采集的F幀圖像，具體的計(jì)算公式為：

J_f(i,j)＝g(i,j)I_f(i,j)+o(i,j)

式中，I_f(i,j)代表第f幀圖像I_f中第i行第j列對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)的灰度值，J_f(i,j)代表校正后圖像的灰度值，g(i,j)和o(i,j)是校正系數(shù)。

在一些實(shí)施例中，所述步驟：遞推計(jì)算F幀標(biāo)定后圖像的均值得到均值圖像，具體的計(jì)算公式為：

其中，代表累加F幀圖像J_f后得到的均值。

在一些實(shí)施例中，所述步驟：對(duì)均值圖像進(jìn)行均值濾波得到濾波后圖像，具體的計(jì)算公式為：

其中，M是均值濾波后的圖像，H是均值卷積模板。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一目的在于提出一種基于局部統(tǒng)計(jì)相關(guān)性的非均勻性校正裝置。