[发明专利]一种数字TDI红外探测器的实时盲元检测方法

摘要

本发明公开了一种数字TDI红外探测器的实时盲元检测方法。该方法对数字TDI红外探测器工作时的图像进行实时采集，将当前帧的图像数据按象元顺序与前一帧缓存器的图像数据、特征缓存器中的特征数据进行比较累加，计算新的象元统计特征。当统计到一定程度的象元统计特征后，在扫描方向以行为单位读出象元特征并进行判决，每一次的判决结果累加到盲元概率表中。利用盲元概率表计算TDI累加权重，通过TDI累加权重实时去除盲元在TDI累加过程中的影响，完成盲元补偿。本发明在不打断TDI成像工作状态，无需额外辅助设备的情况下，准确实时的完成盲元的检测和补偿。

主权项

1.一种数字TDI红外探测器的实时盲元检测与补偿方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)实时采集数字TDI红外探测器工作时的图像数据，其采集到的图像数据为未进行TDI累加前的探测器原始输出信号；对一个M·N的数字TDI红外探测器，每次采集到的图像帧大小为M·N，其中M为行数，N为列数，工作时的扫描方向垂直于列方向；(2)将当前帧的图像数据按象元顺序与前一帧缓存器的图像数据、特征缓存器中的特征数据进行比较累加，计算新的象元统计特征并将结果存储回特征缓存器中；其中通过缓存器存储前一帧的图像数据，其存储大小与图像大小相同，特征缓存器存储每一个象元对应的特征数据，其大小由图像大小与所选择的特征数共同决定；常用的象元特征数据特征包括，象元的累积变化长度d，计算公式如下：其中n为帧计数，In(x,y)为位置为(x,y)的象元的在当前图像的响应值，In‑1(x,y)为位置为(x,y)的象元在前一帧的响应值，dn‑1(x,y)为特征缓存器存储的累积变化长度，dn(x,y)为新的象元累积变化长度；象元的累积正向或负向变化次数,计算公式如下：ptn(x，y)＝ptn‑1(x，y)+((In(x，y)‑In‑1(x，y))＞Tp)  (2)其中ptn(x,y)为特征缓存器存储的象元累积正向变化次数，ptn‑1(x,y)为新的象元累积正向变化次数，Tp为人工设置的变化有效阈值；象元在统计周期的变化幅度，计算公式如下：dvn(x，y)＝max(Imax(x，y)，In(x，y))‑min(Imin(x，y)，In(x，y))  (3)其中Imax(x,y)，Imin(x,y)为特征缓存器存储的统计周期内象元响应最大值和最小值，dvn(x,y)为新的象元在统计周期的变化幅度；(3)当累加的特征次数达到统计周期Nf时，从特征缓存器中按行读出象元的统计特征送入判决器中，并将特征缓存器中的对应行象元特征清零，重新开始统计；(4)判决器通过对同一行象元的统计特征进行计算判别，决定出该行的盲元与正常象元；判决器对输入的同一行象元特征按下式进行判决处理：其中a为象元统计特征权重，T_d为人工设置的盲元判别阈值，D(x,y)为象元的盲元判决结果，其中计算的是第x行象元第k个特征的均值，也可以用第x行象元第k个特征的中值进行替代；(5)将当前象元判决结果与该象元在盲元概率表中存储的盲元概率计算更新盲元概率，并将结果存储回盲元概率表中；盲元概率计算更新公式如下：pm(x,y)＝β1·pm‑1(x,y)+β2·D(x,y)  (5)其中β₁、β₂为概率收敛系数，由人工进行设置，且β₁+β₂＝1，p(x,y)为象元的盲元概率，下标为盲元概率的累加次数；(6)从盲元概率表中读出待补偿象元所在行象元的盲元概率，利用盲元概率生成累加权重对该象元进行补偿；累加权重由下式计算得到：其中Pb为人工设置的盲元概率阈值，W(x,y)为对应象元的累加权重；利用累加权重对该象元进行补偿，计算公式如下：Inew(x,y)＝W(x,y)·I(x,y)  (7)其中Inew(x,y)为补偿后的象元信号；利用补偿后的信号进行TDI累加，去除盲元在图像中的影响。