[发明专利]一种考古探测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及考古探测系统，尤其涉及一种基于红外探测技术的一种考古探测系统及方法。

背景技术

中国是世界文明古国，有着极其丰富的文化遗产，重大考古发现层出不穷，考古研究不仅在中国历史的研究中占有极其重要的地位，一些具有普遍意义的、世界性的重大学术课题的解决，也依赖于考古研究的新进展，其在人类文明的发展中占据着非常重要的地位。随着经济的发展与人类文明的进步，考古研究逐渐成为一门与众多学科联系的社会科学，我国的考古研究正处于日益发展的状态。

目前，我国的考古探测主要利用电流、电磁波以及磁场等辅助手段来探测地下文物，但该种技术对地质环境和遗存的埋藏深度有一定要求，在探测精度与效率方面存在较大的问题，在考古领域中的应用不够广泛。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用范围广、可靠性好、精确度高的一种考古探测系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种考古探测系统，包括现场探测装置和监控中心，所述现场探测装置包括红外传感模块、视频编码器与视频服务器，其中，红外传感模块通过视频编码器与视频服务器相连，视频服务器通过网络实现与监控中心的连接。

所述的红外传感模块包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器；其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电系统连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连。

所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；

所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；

所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；

所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；

所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。

一种考古探测方法，包括如下步骤：

S1.将现场探测装置安装在考古挖掘地点；

S2.红外传感模块对目标探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像信息传送至视频编码模块；

S3.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；

S4.视频服务器通过通讯网络将视频信号传输到监控中心。

所述红外传感模块对图像进行处理的方法，包含如下步骤：

S21. 图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；

S22. 探测器对目标探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；

S23. 图像处理芯片对采集到的红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；

S24.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；

S25.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块。

所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号，以及通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率； 

所述非均匀校正，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；