[发明专利]一种消除制冷型热像仪画面复现非均匀性的方法

摘要

本发明属于红外探测技术领域，具体涉及一种消除制冷型热像仪成像复现非均匀性的方法，包括以下步骤：(1)确定本方法的实施硬件环境：红外热像仪、面源黑体、传感器、上位计算机；(2)定位来源；(3)红外热像仪正常上电；(4)参数采集；(5)进行数学模型建立和校正参数的计算、存储；(6)在红外探测机芯组件中设置消除复现非均匀性的校正模块；(7)去除传感器、面源黑体、上位计算机；(8)重启红外热像仪。经校正后的输出图像画面清晰、动态范围高、各像素对同样辐射响应均匀，可弥补由内部杂散辐射等因素造成的图像缺陷，具备长时间工作不复现图像非均匀性的特性，可提高制冷型热像仪对工作环境的适应能力。

主权项

1.一种消除制冷型热像仪成像复现非均匀性的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定本方法的实施硬件环境：红外热像仪、面源黑体、传感器、上位计算机；(2)定位来源：根据红外热像仪中机芯组件的光学和结构参数，按照光线逆向追迹和正向追迹的方法定位复现非均匀性的辐射源，确定杂散光辐射区域；(3)红外热像仪正常上电，进行常规两点校正和盲元替换；设置面源黑体温度，使红外热像仪镜头正对面源黑体；(4)参数采集：在红外热像仪内部设置传感器，传感器的设置位置和数量根据系统属性确定；利用GPIO端口将传感器数据采集至红外热像仪处理电路中的FPGA中；将上位计算机编写的采集、传输程序烧写在FPGA中，以帧为单位，建立当前图像和当前温度的一一对应关系，同时按照时间戳顺序，通过lvds接口芯片，实时将系统设定的工作参数和图像传输给上位计算机；(5)进行数学模型建立和校正参数的计算、存储；上位计算机根据按照固定帧频，采集系统设定时间的工作参数和对应的实时图像，之后进行图像处理和模型构建，利用构建的模型生成杂散辐射校正系数查找表，实现实时红外视频通路中的复现非均匀性校正消除；将杂散辐射校正系数查找表存储入FPGA片上的RAM和片外的FLASH中，并固化杂散辐射校正系数查找表；杂散辐射校正系数查找表的输入为当前工作温度和当前工作时间，输出为像素灰度校正系数参数；步骤(5)中，工作参数包括工作温度以及开机时间；步骤(5)通过一套基于VC+Matlab混合编程的功能软件实现：图像处理包括首先对图像进行平台直方图均衡处理；其次按照定位的杂散辐射来源区域进行图像分割；再次进行有杂散辐射区域和无杂散辐射区域的图像灰度均值提取；模型构建的具体方式是进行图像均值和工作温度以及开机时间关系的曲线拟合，建立复现非均匀性现象的图像与工作温度以及开机时间之间的数学模型；(6)在红外探测机芯组件中设置消除复现非均匀性的校正模块，校正模块的功能为实时获取当前工作参数值，访问存储的杂散辐射校正系数查找表以获得校正系数，使用此系数进行图像修正，完成实时校正；(7)去除传感器、面源黑体、上位计算机；(8)重启红外热像仪。