[发明专利]一种光电焦平面的衬底温度测量方法

说明书

本发明公开了一种光电焦平面的衬底温度测量方法，用于针对矩形的光电焦平面的衬底进行温度测量，通过在光电焦平面的衬底的四个顶角处分别设置一个片上温度传感器，各片上温度传感器实时采集衬底温度，通过对衬底进行行列划分，进而获取多个像元，根据各片上温度传感器采集的温度值和与各像元对应的行列坐标，获取各像元的温度值；本发明提供的方法，能够精确测量衬底中各行各列的像元温度，适用于对光电焦平面的衬底的相关参数进行逐点校正，达到提高输出图像的质量的目的。

技术领域

本发明涉及焦平面技术领域，具体涉及一种光电焦平面的衬底温度测量方法。

背景技术

光电焦平面探测器相对制冷型红外探测器，有无需制冷、体积小、操作简单、高性能和低价位等诸多优点，在军事、工业、医药、科研等领域有着广泛的应用。光电焦平面探测器由于其不具有制冷装置(TEC)，探测器会随着环境温度的改变产生温度漂移现象。温度漂移现象会造成光电焦平面阵列探测器非均匀性问题，影响探测器的响应特性，从而导致探测质量下降，图像失真。

探测器芯片的非均匀性会降低成像质量，因此需要进行非均匀性校正。光电焦平面探测器非均匀性校正的关键技术：按校正实现的位置可以分为片外校正和片上校正两种。温度定标校正算法是比较简单也是很常用的一种校正算法。

传统的温度定标校正算法是在焦平面阵列的一侧集成一个片上温度传感器，实时监测衬底的温度，以便计算和提取相关的校正参数。然而由于探测器阵列的扩大，采用单个片上温度传感器采集的温度信息代表整个探测器阵列的衬底温度会带来较大误差。

发明内容

本发明的目的：提供一种适应性强、测量精度高的光电焦平面的衬底温度测量方法。

技术方案：本发明提供的方法用于针对矩形的光电焦平面的衬底进行温度测量，其特征在于，基于光电焦平面的衬底的四个顶角处分别设置一个片上温度传感器，所述方法包括如下步骤：

步骤A：以光电焦平面的衬底中的任一侧边为行坐标轴，与该侧边相邻的一条侧边为列坐标轴，以该两条侧边相交的顶角为原点，构建行列坐标系；

按照预设的行间距将光电焦平面的衬底均分为M行，按照预设的列间距将光电焦平面的衬底均分为N列，进而获取M×N个像元，然后进入步骤B；

步骤B：基于光电焦平面衬底四个顶角的列行坐标分别为(0，0)、(0，M)、(N，0)、(N，M)，以及顶角(0,0)、顶角(0，M)、顶角(N，0)、顶角(N，M)各位置分别所对应片上温度传感器检测的温度值t₁、t₂、t₃、t₄；执行步骤a和步骤b，然后进入步骤C；

步骤a：根据各顶角处片上温度传感器检测的温度值，以及各片上温度传感器所在的顶角对应的行数，构建点坐标(0，t₁)、(M，t₂)、(0，t₃)、(M，t₄)；

对点坐标(0，t₁)、(M，t₂)进行两点拟合，获取行数与温度之间的第一表达式，进而获取光电焦平面衬底第m行的第一温度T_m，0≤m≤M；

对点坐标(0，t₃)、(M，t₄)进行两点拟合，获取行数与温度之间的第二表达式，进而获取光电焦平面衬底第m行的第二温度T'_m；

步骤b：根据各顶角处的片上温度传感器检测的温度值，以及各片上温度传感器所在的顶角对应的列数，构建点坐标(0，t₁)、(0，t₂)、(N，t₃)、(N，t₄)；