[發明專利]基于快速參考源的單幀圖像校正方法及裝置

在審

• 申請號: 201911076511.0
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110849483A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 劉紀洲;周寬;徐明軒;溫慶榮;張禹;青鴻閱
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田衛平

本發明公開了一種基于快速參考源的單幀圖像校正方法，該方法涉及紅外熱像儀，紅外熱像儀包括：成像處理電路、參考源控制電路、擺動電機、參考源以及支架；該方法，包括：將成像處理電路和參考源控制電路連接，將擺動電機和參考源固定連接；通過擺動電機的周期性擺動帶動參考源以固定頻率切入切出紅外熱像儀光路，同時通過成像處理電路更新紅外熱像儀的偏移量參數以對成像處理電路輸出的圖像進行單幀校正。本發明在校正紅外熱像儀輸出圖像的同時仍舊能夠保持圖像連續輸出，解決現有技術中無法在校正紅外熱像儀輸出圖像的同時使紅外熱像儀保持連續成像的問題。

技術領域

本發明涉及紅外成像領域，尤其涉及一種基于快速參考源的單幀圖像校正方法及裝置。

背景技術

理想情況下，紅外焦平面探測器受均勻光輻射時，各像元的視頻輸出信號幅度應完全一致。實際上，由于制作器件的半導體材料的不均勻性，掩膜誤差、缺陷、工藝等因素影響，其視頻輸出幅度會出現不均勻現象。由于這些不均勻性的存在，可能會使所獲取的圖像信號模糊不清、畸變，甚至出現探測器的某些探測元失去探測的能力，這已經成為限制紅外探測器在軍事和民用方面應用的嚴重問題。

要解決紅外探測器的非均勻性問題，可以通過兩種技術途徑解決：一是繼續提高紅外焦平面探測器的研制、生產水平，進一步降低器件的非均勻性，這條途徑是最直接的技術途徑，但是投資巨大而且收效較慢，尤其是當器件的研制水平接近國家的基礎工業水平時，提高器件的性能就會遇到瓶頸；第二條途徑是利用數字信號處理技術對紅外焦平面探測器的非均勻性進行校正，這是一種間接解決途徑，由于投資小見效快，因而具有重要的應用價值和實際意義。

目前在紅外成像領域，按校正方案來劃分主要存在兩類非均勻性校正方法:溫度定標校正法和場景自適應校正法。前者發展比較成熟，并且由于實施容易而得到廣泛的應用，后者不需要溫度定標和校正系數的定期更新，克服了溫度定標法的不足，但需要場景移動，且具體實施有一定的難度。

溫度標定法包括一點溫度定標校正法、兩點溫度定標校正法和多點溫度定標校正法。一點定標算法進行校正的圖像都在一個溫度變化不大的范圍內，這種校正方法只能對照度變化范圍不大的圖像進行增益校正，沒有進行偏移校正。兩點定標校正算法適用于地面或近地的紅外探測。由于地面或近地環境溫度通常都處于300K左右，采用兩點定標校正算法可獲得較好的校正效果。多點溫度定標校正法與兩點定標校正算法相比計算量大，并且由于存儲多組校正系數，需要大容量存儲器，在校正過程中還需要根據背景溫度的變化選擇合適的校正系數，這就增加了編程和硬件實現的難度。

當前發展比較成熟應用較廣泛的校正方法是溫度定標校正法中的兩點校正法。兩點校正法是將各陣列元的增益校正因子和偏移量因子預先存入相應的存儲單元，這樣就完成了兩點校正法的標定。然后將實際的探測器單元響應信號與對應的校正因子相乘，再加上該探測器單元的偏移量，即完成了兩點校正法的補償。兩點校正法計算量小，適用于絕大多數的紅外圖像非均勻性校正，但是隨著時間的推移，焦平面陣列響應率會發生漂移，如果不進行校正參數的更新，圖像的非均勻性會變差。

現有技術中，為了避免焦平面探測器像元響應率隨時間發生漂移造成紅外圖像非均勻性增加，一般通過在成像光路中插入擋板重新采集計算偏移參數的方式更新偏移因子，但這種操作方式將會造成圖像在參數采集計算過程中無法正常成像，紅外圖像不能連續輸出。

發明內容

本發明實施例提供一種基于快速參考源的單幀圖像校正方法及裝置，用以解決現有技術中無法在校正紅外熱像儀輸出圖像的同時使紅外熱像儀保持連續成像的問題。

本發明實施例提供一種基于快速參考源的單幀圖像校正方法，所述方法涉及紅外熱像儀，所述紅外熱像儀包括：成像處理電路、參考源控制電路、擺動電機、參考源以及支架；

所述方法，包括：

將成像處理電路和參考源控制電路連接，將擺動電機和參考源固定連接；