[发明专利]一种适用于红外偏振焦平面的盲元检测方法

说明书

本发明公开了一种适用于红外偏振焦平面的盲元检测方法，检测方法即为构建完全盲元表，检测方法包括以下内容：构建红外盲元表；构建偏振盲元表：计算红外偏振焦平面上每个像元消光比；设置阈值c，当消光比小于阈值c时，即判断对应像元为偏振盲元，并将偏振盲元表上对应的位置置1，逐个判断每个像元从而建立红外偏振焦平面的偏振盲元表；其中，通过统计红外偏振焦平面上像元消光比的分布，以3σ准则选择c值；将红外盲元表与偏振盲元表进行或运算，即得到红外偏振焦平面的完全盲元表。解决了现有盲元检测方法无法检测出红外偏振焦平面所特有的偏振盲元的问题。

技术领域

本发明属于偏振光学成像技术和光学成像实验技术领域，具体涉及一种适用于红外偏振焦平面的盲元检测方法。

背景技术

非制冷式分焦平面红外偏振相机是一种可以用来测量红外光偏振信息的红外相机，其核心部件红外偏振焦平面的工作原理是通过在普通红外焦平面上覆盖一层由不同检偏方向(0°、45°、90°、135°)的微偏振片周期循环摆列组成的阵列来检测偏振信息，检偏方向的排布如图3，以检偏方向为0°的像素为例，其对0°的偏振光响应值最高，对90°的偏振光响应值最低，对45°和135°的偏振光响应值在前两者之间。场景发射的红外光经由镜头在焦平面成像，照射到焦平面的红外光经由每个像元前方的微偏振片调制后，由像元得到调制后的红外光的响应值。

普通红外焦平面受红外敏感元件、读出电路、半导体特性及放大电路等各种因素综合影响，普遍存在着盲元，若在成像时不进行相应的处理，盲元会使采集生成的红外图像出现亮点或暗点，严重影响成像质量。盲元也称为无效像元(Non-effective pixel)，无效像元包括死像元(Dead pixel)和过热像元(Overhot Pixel)，对于无效像元的定义，国标GB/T 17444-2013中主要是从器件本身对黑体辐射的响应程度作为量化指标的，死像元指像元响应率小于平均响应率1/2的像元，过热像元指像元噪声电压大于平均噪声电压2倍的像元。盲元的判断标准与像元响应率间的关系不是一成不变的，是可以随着工艺、技术、应用的变化而变化的，就比如在国标GB-T 17444-1998中上述的数字分别是1/10和10倍，但随着技术发展，对红外焦平面的质量也提出了新的要求，因此，在国标GB/T 17444-2013中将更多的像元定义为盲元。而分焦平面式红外偏振焦平面在偏振计算成像上需要与邻近像素进行关联的特点，提高了对盲元判断标准的要求，但分焦平面式红外偏振焦平面除了因为制造工艺更加复杂导致盲元更多外，还引入了一种表现与红外盲元有所区别，但亦对偏振计算产生严重影响的无效像元，这种无效像元在红外辐射响应中表现正常，但无法根据自己的检偏方向对不同方向的偏振光产生正确的响应，这种像元是检偏意义上的盲元，可以将其称为偏振盲元，对红外偏振焦平面的成像质量而言，偏振盲元的检测与补偿与红外盲元的同样重要，在这个过程中我们需要考虑到红外偏振焦平面相较与普通红外焦平面的特性，比如它的工艺特性、异构特性、偏振特性等，既需要对由这些特性所产生的问题加以解决，也可以利用这些特性所带来的优势来解决一些问题，从而减少盲元问题对红外偏振焦平面的应用造成的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于红外偏振焦平面的盲元检测方法，以解决现有盲元检测方法无法检测出红外偏振焦平面所特有的偏振盲元的问题。

本发明采用以下技术方案：一种适用于红外偏振焦平面的盲元检测方法，检测方法即为构建完全盲元表，检测方法包括以下内容：

构建红外盲元表；

构建偏振盲元表：计算红外偏振焦平面上每个像元消光比；设置阈值c，当消光比小于阈值c时，即判断对应像元为偏振盲元，并将偏振盲元表上对应的位置置1，逐个判断每个像元从而建立红外偏振焦平面的偏振盲元表；其中，通过统计红外偏振焦平面上像元消光比的分布，以3σ准则选择c值；

将红外盲元表与偏振盲元表进行或运算，即得到红外偏振焦平面的完全盲元表。

进一步的，计算红外偏振焦平面上每个像元消光比的方法为：