[发明专利]用于增强动态范围红外成像的系统和方法

权利要求书

1.一种红外成像设备，包括：

第一热红外成像模块，配置为捕捉第一视场的第一热图像；

第二热红外成像模块，配置为捕捉第二视场的第二热图像，所述第二视场至少部分地与所述第一视场重叠，与所述第一热IR成像模块相比，为更高的热红外辐照度而优化所述第二热红外成像模块；和

处理系统，配置为：

探测所述第一热图像的饱和像素；

确定与所述第一热图像的所述饱和像素对应的所述第二热图像的像素；和

基于所述第一热图像的非饱和像素和与所述第一热图像的所述饱和像素对应的所述第二热图像的所述像素生成组合图像。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一热红外成像模块包括配置为用于高增益的第一微测热辐射计焦平面阵列，并且其中所述第二热红外成像模块包括配置为用于低增益的第二微测热辐射计焦平面阵列。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一热红外成像模块包括光子探测器焦平面阵列，并且其中所述第二热红外成像模块包括微测热辐射计焦平面阵列。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述光子探测器焦平面阵列对中波红外辐射敏感，其中所述微测热辐射计焦平面阵列对长波红外辐射敏感，并且其中所述处理系统还配置为基于由所述光子探测器焦平面阵列和所述微测热辐射计焦平面阵列捕捉的辐射测量信息确定对象的绝对温度。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一热红外成像模块和所述第二热红外成像模块机械地和电子地集成。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理系统配置为将所述第一热图像和所述第二热图像配准到公共图像平面。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一热红外成像模块具有比所述第二热红外成像模块更高的空间分辨率，并且其中所述处理系统配置为对所述第二热图像进行重新采样以在所述公共图像平面上与所述第一热图像对准。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述处理系统配置为通过将所述第一热图像的所述饱和像素替换为对应于所述饱和像素的所述重新采样的第二热图像的像素来生成所述组合图像。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述处理系统配置为通过将所述第一热图像的所述饱和像素与对应于所述饱和像素的所述重新采样的第二热图像的像素进行混合来生成所述组合图像。

10.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理系统配置为在所述公共图像平面上使用所述第一热图像的所述非饱和像素和所述第二热图像的对应像素来对所述第二热图像进行标准化。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备配置为在生成所述组合图像之后执行色调映射和/或自动增益控制。

12.一种红外成像方法，包括：

捕捉第一视场的第一热图像；

在捕捉所述第一热图像的同时，捕捉至少部分与所述第一视场重叠的第二视场的第二热图像，其中，与捕捉所述第一热图像相比，为更高的热红外辐照度对捕捉所述第二热图像进行优化；

探测所述第一热图像的饱和像素；

确定与所述第一热图像的所述饱和像素对应的所述第二热图像的像素；和

基于所述第一热图像的非饱和像素和与所述第一热图像的所述饱和像素对应的所述第二热图像的所述像素生成组合图像。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，用第一红外成像模块捕捉所述第一热图像，所述第一红外成像模块包括配置为用于高增益的第一微测热辐射计焦平面阵列，并且其中用第二红外成像模块捕捉所述第二热图像，所述第二红外成像模块包括配置为用于低增益的第二微测热辐射计焦平面阵列。