[发明专利]红外焦平面阵列校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像技术领域，尤其涉及一种可以自适应调区的红外焦平面阵列校正方法。

背景技术

在红外成像系统中，红外焦平面阵列由于制造技术、工艺和材料的原因，存在一定的非均匀性，这些非均匀性的存在会影响系统的成像质量。目前工程上广泛应用的提高红外成像系统输出图像质量的方法是基于定标的两点校正，而两点校正存在的缺点是获得的图像灰度有效动态范围有限。考虑到积分时间和焦平面探测器输出之间满足正比的关系，目前红外成像系统通过调节积分时间的方法来扩大动态范围；但是在辐照度不变的情况下，积分时间等比增加，而灰度值变化并不等比增加，同时每个探测元的响应也有一定差异，所以积分时间变化较小时对输出图像的非均匀性影响不是很大，但是当积分时间变化较大时，输出图像会出现非均匀性。

探测元响应与积分时间的关系：

Vs=(Vs1-Vs1)ARADIF=iouttintCfbARADIF]]>

V_s为探测元响应；V_s1和V_s2为信号积分开始时和信号积分结束时焦平面探测器的输出；A_R、A_DIF分别为读出电路和差分前置放大器的增益；i_out为探测器的电流；t_int为积分时间，C_fb为积分电容。从上式中可以看出，在焦平面探测器的线性工作范围内，探测器的输出与积分时间成正比，根据上式可以认为在正常工作范围内，积分时间不会引入输出图像非均匀性；但是探测器的输出信息中包含了各种噪声，不同积分时间下噪声的响应值不同，从而引入图像的非均匀性，影响非均匀性校正精度。

因此，需要提供一种红外焦平面阵列校正方法，可以在定标两点校正的基础上进行自适应积分时间调整，实现使用过程中仪器参数的调节和改变不会影响输出图像质量，又可以加宽输出图像灰度的有效动态范围，并满足图像对非均匀性的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中定标两点校正会引入图像的非均匀性、且输出图像灰度的有效动态范围有限的技术问题，提供一种红外焦平面阵列校正方法，通过自适应调区的方法保证使用过程中探测器参数的调节和改变不会影响输出图像质量，又可以加宽输出图像灰度的有效动态范围，并满足图像对非均匀性的要求，方法简单灵活，易于实现。

为实现上述目的，本发明提供了一种红外焦平面阵列校正方法，包括，(1)根据不同环境温度下均匀图像的标准灰度值和温感值对探测器进行分区，获取每个区对应的区参数并保存，其中所述区参数至少包括温感值、标准灰度值以及积分时间；(2)计算自动调零过程中所采集均匀图像的平均灰度值，判断所述平均灰度值与当前所使用的区参数中的标准灰度值之间的差值是否大于预设灰度值阈值，若是，则进行积分时间调整，并记录积分时间调整量以及调整次数；(3)判断累积积分时间调整量是否大于预设积分时间阈值，若是则执行步骤(4)，否则返回执行步骤(2)；(4)匹配当前环境温度下均匀图像的平均灰度值和温感值与步骤(1)中每个区中所保存的标准灰度值和温感值，匹配出最接近的区，调取所述最接近的区中保存的参数作为探测器当前使用的参数。