[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

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• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114184282A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 王琛;孫暉;徐林;甘潤;蔣蔚
• 申請（專利權）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事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

本發(fā)明公開了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，所述裝置設有光學系統(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，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，液晶光閥設置在近紅外焦平面探測器的近紅外焦平面的靶面上，光學系統(tǒng)單元設置在液晶光閥正對場景目標的前方，液晶光閥與電壓控制器連接。這種裝置成本低、容易實現(xiàn)，這種方法能克服近紅外焦平面陣列探測器像元的響應漂移并對其進行高速、實時校正。

技術領域

本發(fā)明涉及紅外焦平面探測領技術，具體是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。

背景技術

在近紅外圖像非均勻性校正的方法中，通常采用定標類校正方法和場景類校正方法以及兩種融合的校正方法。其中定標類校正方法實現(xiàn)簡單、實時性好、便于硬件實現(xiàn)，缺點是在長時間的工作或者變化的復雜環(huán)境中，近紅外焦平面陣列的各像元的響應曲線會發(fā)生緩慢的漂移，隨著工作時間延長，漂移也越大，這將導致新的校正誤差；場景類校正算法不需要定標，能夠自適應跟隨探測器像元的響應漂移，缺點是運算量大，難以實時處理；而融合校正方法同樣需要標定，計算量介于前面兩類校正方法之間，在高速圖像采集難以適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提供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。這種裝置成本低、容易實現(xiàn)，這種方法能克服近紅外焦平面陣列探測器像元的響應漂移并對其進行高速、實時校正。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是；

一種近紅外圖像的實時多點非均勻性校正裝置，所述裝置設有光學系統(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，液晶光閥設置在近紅外焦平面探測器的近紅外焦平面的靶面上，光學系統(tǒng)單元設置在液晶光閥正對場景目標的前方，液晶光閥與電壓控制器連接，目標場景發(fā)出的紅外輻射經(jīng)大氣傳輸?shù)焦鈱W系統(tǒng)單元，紅外輻射經(jīng)過光學系統(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，將響應轉(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，液晶光閥對近紅外波段輻射透過率很高，通過液晶光閥對透過率的控制，改變目標場景輻射到探測器的近紅外能量。

一種近紅外圖像的實時多點非均勻性校正方法，包括上述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：采用優(yōu)化的多點校正法，需要將探測器像元的響應曲線合理地分成若干段，這就需要獲取多個光通量下的均勻輻射，根據(jù)應用場景條件，在探測器的動態(tài)范圍內(nèi)，處理器采用設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值V_i(φ_j)，并依據(jù)公式(1)計算各圖像的均值V(φ_j)：