[发明专利]一种基于红外TDI探测器双向扫描特性的实时定标方法

摘要

本发明属于红外成像技术领域，具体涉及一种基于红外TDI探测器双向扫描特性的实时定标方法。与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：实时性高，用户在观察到图像退化时即可启动实时校正功能，校正过程无需人为参与，自动实现，实时校正在定标机构两次切入切出后判断为一次实时定标结束，用户此时使能实时校正功能便可观察校正效果。

主权项

1.一种基于红外TDI探测器双向扫描特性的实时定标方法，其特征在于，其利用实时定标装置与图像预处理装置相互配合获取双向非均匀校正系数；其中，所述实时定标装置用于完成定标黑体参考源温度的控制与黑体参考源切入切出成像光路的控制；所述图像预处理装置用于完成探测器的控制、图像的采集、定标流程控制与实时校正系数计算；所述实时定标装置包括：通讯模块、黑体参考源产生模块、定标机构、定标机构驱动模块和定标同步信号发送模块；其中，所述通讯模块用于接收上位机发送的实时定标命令；所述黑体参考源产生模块用于产生恒定温度的定标参考源，在参考源温度稳定后发送参考源就绪信号；所述定标机构是用于将参考源送入或撤出光路的机械结构；所述定标机构驱动模块用于在接收到黑体参考源产生模块产生的参考源就绪信号后驱动定标机构将参考源切入光路，达到设定时间后，再驱动定标机构撤出光路，在定标机构切入光路后由定标同步信号发送模块向图像预处理装置发送定标同步信号；所述图像预处理装置包括：图像采集模块、探测器控制模块、定标流程控制模块、定标数据采集模块、校正系数计算存储模块和校正系数调用模块；其中，所述图像采集模块用于探测器成像数据的采集；所述探测器控制模块用于调整探测器工作模式；所述定标流程控制模块用于接收实时定标装置发送的定标同步信号，并通过定标同步信号的特征判断此次切入光路的参考源类型，即高温参考源或低温参考源，产生正向与反向定标使能信号；所述定标数据采集模块用于接收定标流程控制模块发来的定标使能信号，开始采集定标原始数据实时求取像元平均值，采集结束后发送采集结束信号；所述校正系数计算存储模块用于接收到定标数据采集模块发送的采集结束信号后开始计算校正系数并将计算结果存储于本地RAM中；所述校正系数调用模块用于通过接收上位机的定标使能命令调用计算得到的系数；具体而言，所述一种基于红外TDI探测器双向扫描特性的实时定标方法，其包括如下步骤：步骤S1：红外TDI扫描成像系统启动，采集红外图像，由上位机发送实时定标命令；步骤S2：所述实时定标装置的通讯模块接收到实时定标命令，黑体参考源产生模块控制参考源达到低温参考温度，温度稳定后，发送参考源就绪信号，定标机构驱动模块接收参考源就绪信号，等待成像进入消隐期后驱动定标机构切入成像光路，定标同步信号发送模块发送低温定标同步信号；步骤S3：所述图像预处理装置中的定标流程控制模块接收到步骤S2中产生的低温定标同步信号，产生当前扫描方向即正向的低温定标使能信号，定标数据采集模块接收到低温定标使能开始采集正向低温参考源数据并实时计算像元平均值，将计算结果存储于本地正向低温定标数据RAM中，采集完成后，定标流程控制模块产生转向脉冲信号；步骤S4：所述转向脉冲信号改变探测器扫描方向并重新启动图像预处理装置中的图像采集模块，重新开始采集图像，产生反向定标使能信号，采集该方向低温参考源数据并计算像元平均值，将计算结果存储于本地反向低温定标数据RAM中；步骤S5：所述定标机构达在下次成像有效期到来之前由定标机构驱动模块驱动撤出成像光路，黑体参考源产生模块控制参考源达到高温参考温度，温度稳定后，发送参考源就绪信号，定标机构驱动模块接收参考源就绪信号，等待成像进入消隐期后驱动定标机构切入成像光路，定标同步信号发送模块发送低温定标同步信号；步骤S6：所述图像预处理装置中的定标流程控制模块接收到步骤S5中产生的高温定标同步信号，产生正向高温定标使能信号，定标数据采集模块采集高温参考源数据，实时计算像元平均值并将计算结果存储于本地正向高温定标数据RAM中，采集完成后，定标流程控制模块产生转向脉冲信号；步骤S7：所述图像预处理装置按照步骤S4的过程采集反向高温参考源数据，实时计算像元平均值并将计算结果存储至本地反向高温定标数据RAM中，定标机构撤出光路；步骤S8：高温参考数据采集完毕标志着一次两点实时定标数据采集的结束，在高温定标使能结束后，所述定标数据采集模块发送采集结束信号，校正系数计算模块接收到采集结束信号后，开始利用存储于本地RAM的双向高低温参考像元平均值进行两点非均匀校正系数的计算；步骤S9：计算完成后将参数存储于本地校正系数RAM中，用户通过上位机发送校正使能命令启动校正系数调用模块，观察图像校正效果。