[發(fā)明專利]一種近紅外圖像的實時多點非均勻性校正裝置及校正方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111492403.9
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114184282A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琛;孫暉;徐林;甘潤;蔣蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

1.一種近紅外圖像的實時多點非均勻性校正裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)有光學(xué)系統(tǒng)單元、液晶光閥、近紅外焦平面探測器、電壓控制器、驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和處理器，其中，處理器與驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和電壓控制器均相連，近紅外焦平面探測器與驅(qū)動電路和A/D轉(zhuǎn)換電路均連接，液晶光閥設(shè)置在近紅外焦平面探測器的近紅外焦平面的靶面上，光學(xué)系統(tǒng)單元設(shè)置在液晶光閥正對場景目標(biāo)的前方，液晶光閥與電壓控制器連接，目標(biāo)場景發(fā)出的紅外輻射經(jīng)大氣傳輸?shù)焦鈱W(xué)系統(tǒng)單元，紅外輻射經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)單元后會聚到液晶光閥上、通過液晶光閥傳遞到近紅外焦平面探測器上，近紅外焦平面探測器的近紅外焦平面對輻射產(chǎn)生響應(yīng)，將響應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號，驅(qū)動電路為近紅外焦平面探測器提供驅(qū)動時序控制信號，A/D轉(zhuǎn)換電路將近紅外模擬信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，送入處理器進行處理，其間，處理器控制電壓控制器產(chǎn)生變化電壓控制液晶光閥透光率，通過液晶光閥對透過率的控制，改變目標(biāo)場景輻射到探測器的近紅外能量。

2.一種近紅外圖像的實時多點非均勻性校正方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的近紅外圖像的實時多點非均勻性校正裝置，所述方法包括如下步驟：

1)控制液晶光閥獲取不同光通量：根據(jù)應(yīng)用場景條件，在探測器的動態(tài)范圍內(nèi)，處理器采用設(shè)置不同電壓控制液晶光閥透過率來獲取M個不同光通量φ₁、φ₂、φ₃、……φ_M，M為自然數(shù)，為近紅外焦平面探測器提供一組不同光通量下的場景圖像數(shù)據(jù)；

2)獲取近紅外焦平面探測器響應(yīng)值并計算均值：獲取各個不同光通量下近紅外焦平面探測器像元的響應(yīng)值V_i(φ_j)，并依據(jù)公式(1)計算各圖像的均值V(φ_j)：

其中，V(φ_j)為光通量為φ_j(j＝1，2…，M)下探測器像元的平均響應(yīng)，V_i(φ_j)為第j個光通量φ_j下探測器像元的響應(yīng)，V’_j(φ)為校正后的響應(yīng)，將多幀圖像數(shù)據(jù)和多幀圖像均值V(φ_j)存入存儲器，然后將近紅外焦平面探測器像元的響應(yīng)曲線分成若干段，再對各段采用傳統(tǒng)的兩點校正算法進行計算；

3)計算校正的增益和偏置系數(shù)：根據(jù)公式(2)和公式(3)獲取出校正增益系數(shù)k_(i，j)和校正偏置系數(shù)b_(i，j)，并存入存儲器，依據(jù)得到的多點校正參數(shù)值，按照公式(4)對當(dāng)前近紅外焦平面探測器原始輸出數(shù)據(jù)進行多點校正，得到校正后的圖像并輸出：

b_(i，j)＝V(φ_j)-k_(i，j)×V_i(φ_j) (3)，

V’_i(φ)＝k_(i，j)×V_i(φ_j)+b_i，j (4)；

4)非均勻性校正：首先進行比較運算判斷區(qū)間，然后進行校正運算，對某一光通量φ，近紅外焦平面探測器的響應(yīng)V_i(φ)，將V_i(φ)與已知的值V_i(φ₁)、V_i(φ₂)、V_i(φ₃)、V_i(φ₄)的大小比較，判斷屬于分段區(qū)間中的哪一個，假設(shè)V_i(φ₁)＜V_i(φ)≤V_i(φ₂)，則j＝1；若V_i(φ₂)＜V_i(φ)≤V_i(φ₃)，則j＝2；若V_i(φ₃)＜V_i(φ)≤V_i(φ₄)，則j＝3；

通過V_i(φ_j)＜V_i(φ)≤V_i(φ_j+1)判斷后，計算得j，則V_i(φ)可校正為：V’_i(φ)＝k_(i，j)×V_i(φ_j)+b_i，j。