[發(fā)明專利]一種紅外圖像固定圖案噪聲抑制和評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810050522.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108254083B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜文;張子月;杜武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢格物優(yōu)信科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/52
• 分類號(hào): G01J5/52
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

1.一種紅外圖像固定圖案噪聲抑制和評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)調(diào)整和/或?qū)懭爰t外熱像儀的配置參數(shù)，上傳該組配置參數(shù)下的溫度查找表，以使所述紅外熱像儀可以準(zhǔn)確測(cè)量物體溫度；

(2)待紅外熱像儀達(dá)到熱平衡后，改變所述紅外熱像儀視場(chǎng)內(nèi)黑體的溫度，通過(guò)所述紅外熱像儀獲得在多個(gè)不同黑體溫度下的連續(xù)多幀全畫(huà)面數(shù)值矩陣；

(3)根據(jù)所述多個(gè)不同黑體溫度下的全畫(huà)面數(shù)值矩陣計(jì)算所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下各個(gè)像素點(diǎn)的時(shí)間域噪聲，以及所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下的平均時(shí)間域噪聲；具體為：

(3.1)計(jì)算所述紅外熱像儀連續(xù)輸出N幀數(shù)值矩陣E_j中各個(gè)像素的時(shí)間域噪聲，計(jì)算公式如下：

其中k,h表示第k行、第h列的像素；σ(E_j)_k,h表示各個(gè)像素的時(shí)間域噪聲；N表示連續(xù)N幀數(shù)值矩陣，n表示連續(xù)N幀數(shù)值矩陣的序列號(hào)；μ(E_j)_k,h表示當(dāng)前像素在連續(xù)N幀數(shù)值矩陣中的平均值；T_j表示不同的黑體溫度，j表示不同黑體溫度的序列號(hào)，E_j表示在黑體溫度T_j下測(cè)得的數(shù)值矩陣；

(3.2)對(duì)各個(gè)像素的時(shí)間域噪聲取均值計(jì)算平均時(shí)間域噪聲，計(jì)算公式如下：

K為數(shù)值矩陣的行數(shù)，H為數(shù)值矩陣的列數(shù)；

(3.3)遍歷不同黑體溫度下的數(shù)值矩陣，得到不同黑體溫度下的平均時(shí)間域噪聲σ(E_j)；

(4)根據(jù)所述多個(gè)不同黑體溫度下各個(gè)像素點(diǎn)的時(shí)間域噪聲計(jì)算所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下的固定圖案噪聲；具體為：

(4.1)計(jì)算紅外熱像儀連續(xù)輸出N幀數(shù)值矩陣E_j中的固定圖案噪聲大小，計(jì)算公式如下：

其中k,h表示第k行、第h列的像素；μ(E_j)_k,h表示當(dāng)前像素在連續(xù)N幀數(shù)值矩陣中的平均值；μ(E_j)表示矩陣μ(E_j)_k,h中各個(gè)像素的平均值；σ_FPN(E_j)表示當(dāng)前黑體溫度下的固定圖案噪聲大小，n表示連續(xù)N幀數(shù)值矩陣的序列號(hào)；σ(E_j)表示當(dāng)前黑體溫度下的平均時(shí)間域噪聲；

(4.2)遍歷不同黑體溫度下的數(shù)值矩陣，得到不同黑體溫度下的固定圖案噪聲值σ_FPN(E_j)；

(5)根據(jù)所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下各個(gè)像素點(diǎn)的時(shí)間域噪聲計(jì)算所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下的固定圖案噪聲樣式分布；具體為：

(5.1)計(jì)算固定圖案噪聲樣式分布值，計(jì)算公式如下：

其中k,h表示第k行、第h列的像素；O(E_j)_k,h表示當(dāng)前像素固定圖案噪聲；μ(E_j)_k,h表示當(dāng)前像素在連續(xù)N幀數(shù)值矩陣中的平均值；n表示連續(xù)N幀數(shù)值矩陣的序列號(hào)；

(5.2)遍歷不同黑體溫度T_j下的數(shù)值矩陣E_j，得到多個(gè)不同黑體溫度下的固定圖案噪聲樣式分布O(E_j)_k,h；(6)用所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下的固定圖案噪聲樣式分布修正所述溫度查找表并重新寫入所述紅外熱像儀，以抑制所述紅外熱像儀的固定圖案噪聲；具體為：

(6.1)利用多個(gè)不同黑體溫度下的固定圖案噪聲樣式分布O(E_j)_k,h修正不同黑體溫度下的電壓偏移矩陣Offset(T_j)_k,h，減小固定圖案噪聲：

Offset′(T_j)_k,h＝Offset(T_j)_k,h-O(E_j)_k,h

(6.2)將修正的電壓偏移矩陣Offset′(T_j)_k,h作為新的電壓偏移矩陣寫入標(biāo)定結(jié)果，記為新的溫度查找表，并寫入所述紅外熱像儀；

(7)根據(jù)修正后的溫度查找表，重復(fù)步驟(2)-(6)，重新計(jì)算所述紅外熱像儀在多個(gè)不同黑體溫度下的平均時(shí)間域噪聲和殘留固定圖案噪聲，并比較所述固定圖案噪聲和殘留固定圖案噪聲大小，以衡量抑制效果；具體為：

(7.1)根據(jù)修正后的溫度查找表重復(fù)步驟(2)，取得新的紅外熱像儀連續(xù)輸出N幀數(shù)值矩陣E_j′；

(7.2)依據(jù)步驟(3)-(6)中的計(jì)算方法，重新計(jì)算數(shù)值矩陣E_j′的平均時(shí)間域噪聲σ(E_j′)和殘留固定圖案噪聲σ_FPN(E_j′)，計(jì)算方法如下：

(7.3)比較固定圖案噪聲σ_FPN(E_j)和殘留固定圖案噪聲σ_FPN(E_j′)大小，衡量抑制方法的效果。