[发明专利]一种用于红外图像的多点组合校正方法有效
申请号: | 201510145168.6 | 申请日: | 2015-03-30 |
公开(公告)号: | CN104748865B | 公开(公告)日: | 2018-01-05 |
发明(设计)人: | 宋立国;陈凌军;王哲 | 申请(专利权)人: | 北京空间机电研究所 |
主分类号: | G01J5/20 | 分类号: | G01J5/20 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心11009 | 代理人: | 安丽 |
地址: | 100076 北京市丰*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 红外 图像 多点 组合 校正 方法 | ||
技术领域
本发明属于红外图像校正领域,涉及一种用于红外图像的多点组合校正方法,该方法需要搭建一套硬件处理系统,采用可编程逻辑器件和数字信号处理器,完成校正参数的计算和红外校正图像的实时显示。
背景技术
红外焦平面阵列(IRFPA)由于材料、制造工艺、内部读出电路和工作环境的影响,使得焦平面阵列各个像元即使在相同的辐射通量照射下,也会输出不相同的响应电压,这种响应的不一致性被称作红外图像的非均匀性,又称为固定图案噪声。另外,随着焦平面阵列偏置电压和周围环境的变化,焦平面阵列同一像元的输出也会发生变化,这就是温漂现象。红外图像的非均匀性是制约红外焦平面阵列发展和应用的重要因素。因此,必须对红外焦平面阵列进行非均匀性校正。
目前,红外焦平面阵列非均匀性校正方法可分为两大类:基于黑体的定标法和基于场景的统计法。一般来说,基于黑体的定标法原理简单、占用硬件资源少、易于硬件实现,而基于场景的统计法虽然有很强的自适应能力,但是其算法复杂,不适合硬件适时处理,因此,在工程应用中,多采用基于黑体的定标法。而应用黑体定标法的前提条件有两个,一方面假设焦平面阵列在一定温度范围内是线性的;另一方面假设焦平面阵列具有时间的稳定性。
黑体定标法又包括单点校正、两点校正和多点校正,每种校正方法都需要有标准的黑体辐射源,并且均是对红外焦平面阵列输出的原始数据进行计算,得到校正参数,每种方法的校正参数相互独立,互不通用,如果需要更改校正参数,均需要重新标定参数,原有的校正参数没有得到充分的利用。
发明内容
本发明的解决的技术问题:克服现有技术不足,提出一种用于红外图像的多点组合校正方法,在充分利用已有校正参数的前提下,通过对校正后的数据进行组合校正来达到实时校正的效果。因为焦平面阵列的假设条件是很难达到的,通过多点校正无限条件的去逼近它,然后充分利用多点校正的参数进行组合校正。
本发明包括如下技术方案:一种用于红外图像的多点组合校正方法,包括步骤如下:
(1)将黑体辐射源的温度分别设置为T1、T2、T3,且T1<T2<T3,从黑体辐射源采集三组黑体温度二维原始数据组,分别为黑体温度T1的二维原始数据组XijT1、黑体温度T2的二维原始数据组XijT2、黑体温度T3的二维原始数据组XijT3,根据该黑体温度T1的二维原始数据组XijT1、黑体温度T2的二维原始数据组XijT2、黑体温度T3的二维原始数据组XijT3和预先设定的三个温度值YT1、YT2、YT3,计算出多点校正参数Aij、Bij、Cij,计算方程组如下:
式中,YT3>YT2>YT1;
(2)将步骤(1)的校正参数Aij、Bij、Cij、存入闪存Flash;
(3)采集均匀的目标的二维原始数据组Xij,用步骤(2)储存的校正参数Aij、Bij、Cij,计算出校正后的温度值Yij,公式如下:
(4)对步骤(3)校正后的温度值Yij取N次累加平均后,得到平均温度值
(5)根据步骤(2)得到的平均温度值和设定的温度响应值y,得到单点参数bij,公式如下:
(6)用步骤(1)的校正参数Aij、Bij、Cij和步骤(5)的单点参数bij,建立非均匀校正方程,如下:
式中,Nij为目标场景数据,即非均匀数据,Mij为该目标场景数据对应的非均匀性校正的结果。
所述步骤(3)中的N次累加的N值为0至128。
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