[发明专利]一种基于积分时间自适应的制冷型红外热像仪宽动态方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像技术领域，尤其涉及一种基于积分时间自适应的制冷型红外热像仪宽动态方法。

背景技术

制冷型红外热像仪的灵敏度很高，可以探测目标物之间极小的温度差别，但是正是由于这种高灵敏度，使制冷型红外热像仪的动态范围变窄。在不改变积分时间的条件下，如果使用制冷型红外热像仪观测一个持续升温的物体，或者所观测的场景发生比较大的温差变化，则制冷型红外热像仪的采集信息很容易发生溢出，导致不能准确观测到待观测对象的真实情况。

目前使用的制冷型红外热像仪，在使用过程中，积分时间是固定值，不能随意改动，若随意改动，会造成红外热像仪成像质量严重下降。如果不能根据使用的具体场景改动积分时间，当热像仪观察过热场景时就会发生局部热成像图像饱和的情况；当热像仪观察过冷场景时又会发生整体成像很暗，很难区分场景中的景物的情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有制冷型红外热像仪动态范围较窄的技术问题，提供了一种基于积分时间自适应的制冷型红外热像仪宽动态方法，其能够根据使用场景自适应的改变积分时间，从而能适应温度变化跨度较大的使用环境，动态范围大大增加。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种基于积分时间自适应的制冷型红外热像仪宽动态方法，包括以下步骤：

预设若干个标准积分时间及其对应的非均匀校正参数值OFFSET；

当制冷型红外热像仪采集到的一帧图像数据的灰度平均值超出预设范围时，调整积分时间K直至最新采集到的一帧图像数据的灰度平均值位于预设范围内；

当积分时间K调整完成后，判断调整完成后的积分时间K是否与某个标准积分时间相同，如果与某个标准积分时间相同，则将该标准积分时间对应的非均匀校正参数值OFFSET作为制冷型红外热像仪的非均匀校正参数值OFFSET；如果与所有标准积分时间都不同，则从比积分时间K大的标准积分时间中挑选出与积分时间K差值最小的标准积分时间，从比积分时间K小的标准积分时间中挑选出与积分时间K差值最小的标准积分时间，根据挑选出的这两个标准积分时间及其对应的非均匀校正参数值OFFSET计算出积分时间K对应的非均匀校正参数值OFFSET，将积分时间K对应的非均匀校正参数值OFFSET作为制冷型红外热像仪的非均匀校正参数值OFFSET。

在本技术方案中，当制冷型红外热像仪采集到一帧图像数据的灰度平均值超出预设范围时，制冷型红外热像仪不能准确观测到待观测对象的真实情况，此时制冷型红外热像仪调整自身的积分时间K的大小直至最新采集到的一帧图像数据的灰度平均值位于预设范围内，使得制冷型红外热像仪能够准确观测到待观测对象的真实情况。

由于积分时间K发生了变化，制冷型红外热像仪的非均匀校正参数值OFFSET也需要进行调整。如果积分时间K与预设的某个标准积分时间相同，则直接使用该标准积分时间对应的非均匀校正参数值OFFSET作为制冷型红外热像仪的非均匀校正参数值OFFSET；如果积分时间K与预设的所有标准积分时间都不相同，则根据与其相邻的两个标准积分时间及这两个标准积分时间对应的非均匀校正参数值OFFSET计算出制冷型红外热像仪的非均匀校正参数值OFFSET。

本方法抛弃原有的固定积分时间的做法，根据热像仪观测的实际场景，对积分时间进行自适应变化，使成像效果达到最佳，在积分时间自适应变化的过程中，自动调整非均匀校正参数值OFFSET，抑制热像仪成像质量下降的问题，使制冷型红外热像仪的成像效果达到最佳。

作为优选，所述标准积分时间对应的非均匀校正参数值OFFSET的获取方法包括以下步骤：制冷型红外热像仪在某个标准积分时间下采集M个均匀背景图像，对这些均匀背景图像取平均，将得到的平均值作为该标准积分时间对应的非均匀校正参数值OFFSET。

作为优选，M＝2ⁿ。

作为优选，所述调整积分时间K直至最新采集到的一帧图像数据的灰度平均值位于预设范围内的方法包括以下步骤：当制冷型红外热像仪采集到的一帧图像数据的灰度平均值小于预设范围的最小值D1时，增大积分时间K直至最新采集到的一帧图像数据的灰度平均值位于预设范围内；当制冷型红外热像仪采集到的一帧图像数据的灰度平均值大于预设范围的最大值D2时，减小积分时间K直至最新采集到的一帧图像数据的灰度平均值位于预设范围内。