[发明专利]基于红外焦平面探测器盲元分布的密钥生成方法

权利要求书

1.基于红外焦平面探测器盲元分布的密钥生成方法，其特征在于：将红外焦平面阵列与读出电路连接后，进行如下步骤：

(1)利用带温度物体或者红外辐射源均匀辐照红外焦平面阵列上探测器的接收面，此时所述物体的温度或者所述红外辐射的强度记为T₀；调整所述物体的温度或者所述红外辐射的强度再进行一次均匀辐照，此时所述物体的温度或者所述红外辐射的强度记为T₁；

(2)在所述温度T₀和温度T₁下连续采集F帧数据；

(3)通过所述读出电路记录所述探测器的输出参数，包括电压、电流或像素值；

(4)计算焦平面阵列所有像元的平均响应率并确定死像元的分布；

(5)计算所述红外焦平面阵列中像元的噪声，并确定过热像元的分布；

(6)将所述死像元和所述过热像元记为所述红外焦平面阵列的盲元；

(7)以所述盲元的分布形成密钥，或通过反馈形成密钥流；

其中，步骤(2)中若所述红外焦平面阵列采用线列焦平面，则在所述温度T₀和温度T₁下连续采集F行数据，F≥100；

步骤(4)包括：

1)求出所述温度T₀时各像元在F帧数据的平均响应信号其中(i,j)表示第i行第j列的像元；

2)求出所述温度T₁时各个像元在F帧数据的平均响应信号

3)计算所述各个像元在所述温度T₀、所述温度T₁温度下的响应信号差值ΔS(i，j)：

式中，K为焦平面阵列读出电路的放大倍数，若没有放大部分，则K＝1；

4)计算所述各个像元的响应率R(i，j)：

式中，R(i，j)为第i行第j列像元的响应率；ΔS(i，j)为第i行第j列的像元的响应信号差；P为温度T₀和温度T₁条件下的辐照功率差；

5)计算所有像元的平均响应率

式中，为焦平面阵列中所有像元的平均响应率；M、N分别为像元阵列的行数、列数；

6)将响应率低于平均响应率1/2的所有像元记为死像元R_d，盲元总个数记为d，即：

满足的像元为死像元，记为R_d；

式中， R(i,j)为第i行第j列像元的响应率；为焦平面阵列中所有像元的平均响应率；

步骤(5)计算所述红外焦平面阵列中像元的噪声，并确定过热像元的分布，步骤如下：

I)求出F帧图像中各个像元的信号噪声S_N(i，j)：

式中，(i,j)为第i行第j列的像元；S[(i,j),T₀,f]为第i行第j列在温度为T₀、第f帧图像上的像元噪声；K为焦平面阵列读出电路的放大倍数，如没有放大部分，则K＝1；

II)求出F帧图像中各像元的噪声平均值：

式中，M、N分别为像元阵列的行数、列数；S_N(i,j)为第i行第j列的像元噪声；d为死像元R_d的个数；

III)将噪声电压值大于2倍信号噪声平均值的像元记为过热像元，即：

满足的像元，记为过热像元；

式中，S_N(i,j)为第i行第j列的像元噪声；为所有像元的平均噪声。