[发明专利]一种红外焦平面的多点校正方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种红外焦平面的多点校正方法及系统。

背景技术

红外焦平面阵列成像系统由于具有灵敏度高,体积小,结构紧凑，作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候工作等优点，已成为红外热成像技术发展的趋势，而凝视型红外焦平面阵列已成为未来红外热成像系统发展的主流探测器件。

基于红外成像系统的这些优良的特点，它已经广泛地应用于各种军事(如预警、检测跟踪、成像制导等)和民事(如科学研究、遥感、工业监测、医学等)领域。红外探测器就是将不可见的红外热辐射转换成为可见的或可测量的信号的一种器件，它是红外系统中最关键的元件之一。大规模的红外焦平面阵列器件是现今最为先进的一类红外探测器件，是国内外都重点发展的一类红外探测器。红外焦平面阵列同时具有对红外辐射敏感和信号处理的功能，通过器件的读出电路可以将器件中所有探测单元的响应信号转换成有序的图像信号输出。而红外焦平面阵列非均匀性的存在大大地降低了成像系统的温度分辨率和成像质量，因此对高质量的红外热成像系统来说，非均匀性校正技术是最为关键的图像处理技术之一。

然而，在国内外已经出现了多种多样的红外焦平面阵列非均匀性校正方法，根据校正系数获得的方法不同大致可以分为两大类基于参考辐射源和基于场景的非均匀性校正技术。其中一点校正、两点校正及多点校正等基于参考辐射源的校正算法是最为成熟也是最普遍使用的一类校正算法，但是这些算法仅适用 于探测去的线性响应区，对于非线性响应区域校正都受到红外焦平面阵列成像系统非线性响应的影响，当红外焦平面阵列成像系统的环境温度和工作温度的改变时，红外焦平面阵列器件的工作状态也随之发生变化，校正效果就会变差，从而影响非均匀性校正精度，通常需要周期性的定标，而不具有自适应校正能力，因此难以应对复杂多变的环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外焦平面的多点校正方法，旨在解决现有的红外焦平面阵列存在着固有的非均匀性，即在相同的均匀辐射输入时红外焦平面阵列各个探测单元的响应输出不一致。而目前常用的一点校正、两点校正及多点校正，都受到红外焦平面阵列成像系统非线性响应的影响，当红外焦平面阵列成像系统的环境温度和工作温度的改变时，红外焦平面阵列器件的工作状态也随之发生变化，导致校正的精度和能力都变差。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种红外焦平面的多点校正方法，包括如下步骤：

步骤1，红外焦平面探测器在工作温度范围内，每隔5℃采集不同温度黑体的图像作为背景图像；

步骤2，启动快门，获取快门图像相关参数，并根据背景图像套入如下公式获取快门修正参数，

$\mathrm{\ΔO}=(X_s-B_i)-({\stackrel{\‾}{X}}_s-{\stackrel{\‾}{B}}_i)\×\frac{\stackrel{\‾}{K_s}}{K_s}$

其中，ΔO是快门修正参数，B_i是第i幅背景图像，是背景图像的均值，快门图像相关参数包括快门图像X_s与快门图像的均值K_s是快门图像对应的增益校正参数，是K_s的均值；

步骤3，根据快门修正参数ΔO，引入目标图像对应的增益校正参数K与偏置校正参数B_j置校进行两点校正，代入如下公式，计算校正后图像Y，

其中，X是预校正的图像，Y是校正后的图像，ΔO是快门修正参数，B_j是第j幅背景图像，K是增益校正参数。