[發明專利]一種應用于線列探測器的自判別變頻抽樣多采樣方法

有效

• 申請號: 202011502662.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112729554B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 朱寅非;魏俊杰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48;G01J5/06;G06T7/00;G06T7/90;G06F17/18
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種應用于線列探測器的自判別變頻抽樣多采樣方法，在探測器輸出的模擬信號采樣位置范圍內進行m次采樣，得到采樣數據g_i，對采樣數據g_i中的m個數據進行處理，再分別以以圖像灰度方差I_σ、圖像粗糙度ρ和峰值信噪比PSNR進行圖像質量評價并調整。有益效果：1、對紅外線列探測器輸出的模擬信號進行實時可變頻率多次采樣；2、對紅外線列探測器輸出的模擬信號的采樣區間位置進行選取；3、對多次采樣后的數據進行選擇性抽取；4、對校正后的圖像畫面進行圖像質量評價，自動判別目前采樣方式是否滿足需求。由此一是增加有用信號的幅值，另一方法是降低成像組件的噪聲。

技術領域

本發明屬于圖像處理/信號處理領域，涉及一種應用于線列探測器的自判別變頻抽樣多采樣方法，具體涉及一種對紅外探測器輸出的模擬信號進行自判別抽樣多采樣的處理方法。

背景技術

紅外成像組件中的噪聲主要有：背景輻射噪聲、探測器噪聲、讀出處理電路噪聲。當目標信號很弱時，目標信息將湮沒在系統噪聲中，紅外成像組件所能探測到的紅外輻射信號受其噪聲的限制。背景輻射光子的起伏引起的噪聲為背景輻射噪聲，背景輻射噪聲的大小與探測器的響應率成正比，探測器靈敏度越高，背景輻射噪聲越大。探測器噪聲主要包括熱噪聲、1/f噪聲、產生-復合噪聲和溫度噪聲等。

提高信噪比的技術途徑，一是增加有用信號的幅值，另一方法是降低成像組件的噪聲。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種應用于線列探測器的自判別變頻抽樣多采樣方法。

技術方案

一種應用于線列探測器的自判別變頻抽樣多采樣方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：在探測器輸出的模擬信號采樣位置范圍內進行m次采樣，得到采樣數據g_i，T為一個像素所占用的時間，T為一個像素所占用的時間，探測器輸出的像素的最高頻率為f_max，采樣頻率為f_c，設置倍率最終探測器采樣位置在范圍內采集m個數據，m＜n；

步驟2：對采樣數據g_i中的m個數據，進行排序，去除掉m個數據中的最大值、最小值，對剩余m-2個數據進行以下計算得到輸出數據：

步驟3：對g_C數據進行非均勻校正；

步驟4、對經過非均勻校正后的圖像進行圖像質量評價并調整：

步驟a、首先以圖像灰度方差I_σ進行圖像質量評價并調整，當均勻背景下方差I_σ≥2.5時，返回步驟1，調整采樣速率、抽樣點位置，再從步驟2開始執行，當方差I_σ最小值I_σmin時，執行步驟b；

所述圖像灰度方差

其中，其中圖像I的分辨率大小為M×N，I(i,j)為在像素位置(i,j)處的灰度值；

步驟b、然后以圖像粗糙度ρ進行圖像質量評價并調整，重復步驟1～步驟3，調整采樣速率、抽樣點位置，直至找到最小值ρ_min時，執行步驟c；

(1)以尺寸為n×n的窗從左到右、從上到下的方式對圖像進行滑動取均值，即求得圖像中每個可滑動到的n×n矩陣的均值，得到一個均值矩陣；

(2)分別求得該均值矩陣的水平、垂直和對角方向上的絕對梯度矩陣，對三個絕對梯度矩陣進行取最大值操作，得到矩陣D_K；

圖像的粗糙度為：