红外图像非均匀性校正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种红外图像非均匀性校正方法及装置，改善了现有技术中的非均匀校正方式不能很好适应仪器非线性响应的问题。该装置应用于大口径红外成像系统，大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，装置包括支架、反射镜、热源、光阑和处理器；热源的辐射光经光阑射向反射镜并经反射镜反射后进入镜头镜筒中，探测器用于对进入镜头镜筒中的辐射光进行检测；处理器用于得出光阑通光面积S与成像各像元响应数据yi之间的yi‑S关系曲线，以及与yi‑S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi‑H关系曲线，并对yi‑H关系曲线进行校正。该红外图像非均匀性校正方法及装置，可以实现对仪器非线性响应的校正，实施方便，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及校正
，具体而言，涉及一种红外图像非均匀性校正方法及装置。
技术介绍
由于红外相机和光学系统的工艺特性和热特性，红外成像系统中存在各个探测单元的响应度不一致，造成红外图像中出现固定的不规则底纹，即非均匀性，影响成像质量。因此必须进行红外非均匀性校正处理。在外场，红外图像非均匀性校正通常使用基于线性响应假定的一点、两点校正法。校正的原理是将各像元的响应直线斜率和截距修正到同一个值，使各像元响应一致，达到非均匀校正目的。但校正的前提是探测器像元响应是线性的。红外成像系统通常在响应曲线的低端和高端线性度较差，拍摄以天空为背景的目标时，天空相对红外波段亮度很低，处于响应曲线的低端。不能很好适应仪器非线性响应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种红外图像非均匀性校正方法及装置，以改善现有技术中的非均匀校正方式不能很好适应仪器非线性响应的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种红外图像非均匀性校正装置，应用于大口径红外成像系统，所述大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，所述装置包括支架、反射镜、热源、光阑和处理器；所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一端与所述反射镜相连，所述热源设于与所述探测器相邻位置处；所述光阑设于所述热源与所述反射镜之间，所述热源的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒中，所述探测器用于对进入所述镜头镜筒中的辐射光进行检测；所述处理器用于根据所述热源温度、光阑通光面积、所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的yi-S关系曲线，以及与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi-H关系曲线，将所述yi-H关系曲线中所有像元的低端点响应统一修正y'j，将所述yi-H关系曲线中所有像元的高端点响应统一修正y'k，得到响应数据y'n与所述等效辐射强度H成线性关系的直线L，根据所述直线L上的y'n与所述yi-S关系曲线上的yn之间的映射关系得到y'n到yn的映射表，根据所述映射表将每个yn均映射为y'n。进一步地，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度。优选地，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与所述镜头镜筒可拆卸式连接。优选地，所述热源为高温黑体。优选地，所述反射镜为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。在上述基础上，本专利技术实施例还提供了一种红外图像非均匀性校正方法，应用于红外图像非均匀性校正装置，所述装置应用于大口径红外成像系统，所述大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，所述装置包括支架、反射镜、热源、光阑和处理器；所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一端与所述反射镜相连，所述热源设于与所述大口径红外成像系统相邻位置处；所述光阑设于所述热源与所述反射镜之间，所述热源的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒中，所述方法包括：所述探测器记录在所述热源温度为T1时，不同通光面积S分别对应的所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi(i＝1，2...N，N为探测器像元数)，得到在所述热源温度为T1时所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的同步关系；所述处理器根据所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的同步关系，绘制所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的yi-S关系曲线；所述处理器根据所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi-H关系曲线；所述处理器将所述yi-H关系曲线中所有像元的低端点响应统一修正y'j，将所述yi-H关系曲线中所有像元的高端点响应统一修正y'k，得到响应数据y'n与所述等效辐射强度H成线性关系的直线L；所述处理器根据所述直线L上的y'n与所述yi-S关系曲线上的yn之间的映射关系得到y'n到yn的映射表；所述处理器根据所述映射表将每个yn均映射为y'n。进一步地，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与所述镜头镜筒可拆卸式连接，所述处理器根据所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi-H关系曲线的步骤包括：所述处理器记录所述大口径红外成像系统指向第一区域时，所述大口径红外成像系统的指向角度a和测量数据y、；所述处理器获得光谱辐射计在指向角度a下与所述大口径红外成像系统同步测量所述第一区域所得的标准光谱辐射数据h1，所述光谱辐射计的光谱测量范围大于所述大口径红外成像系统的光谱响应范围；所述处理器在所述yi-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h1。进一步地，所述所述处理器根据所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi-H关系曲线的步骤还包括：所述处理器获得光谱辐射计在指向角度a下与所述大口径红外成像系统同步测量第二区域所得的标准光谱辐射数据h2；所述处理器在所述yi-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h2，其中所述第二区域为所述天空中与第一区域不同的另一区域。优选地，所述处理器在所述yi-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h1的步骤包括：所述处理器根据获得的所述标准光谱辐射数据h1和所述大口径红外成像系统的光谱响应范围，得到所述标准光谱辐射数据h1的等效辐射强度H1；所述处理器在所述yi-S关系曲线对应yi值的横轴上标注H1数值；所述处理器在所述yi-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h2的步骤包括：所述处理器根据获得的所述标准光谱辐射数据h2和所述大口径红外成像系统的光谱响应范围，得到所述标准光谱辐射数据h2的等效辐射强度H2；所述处理器在所述yi-S关系曲线对应yi值的横轴上标注H2数值；所述处理器根据标注的所述等效辐射强度H1和所述等效辐射强度H2，得到辐射强度H与通光面积S的对应关系，将所述yi-S关系曲线的横坐标改写成辐射强度单位H，得到yi-H关系曲线。优选地，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外图像非均匀性校正装置，应用于大口径红外成像系统，所述大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，其特征在于，所述装置包括支架、反射镜、热源、光阑和处理器；所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一端与所述反射镜相连，所述热源设于与所述探测器相邻位置处；所述光阑设于所述热源与所述反射镜之间，所述热源的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒中，所述探测器用于对进入所述镜头镜筒中的辐射光进行检测；所述处理器用于根据所述热源温度、光阑通光面积、所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的yi‑S关系曲线，以及与所述yi‑S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积S的yi‑H关系曲线，将所述yi‑H关系曲线中所有像元的低端点响应统一修正y'j，将所述yi‑H关系曲线中所有像元的高端点响应统一修正y'k，得到响应数据y'n与所述等效辐射强度H成线性关系的直线L，根据所述直线L上的y'n与所述yi‑S关系曲线上的yn之间的映射关系得到y'n到yn的映射表，根据所述映射表将每个yn均映射为y'n。

【技术特征摘要】
1.一种红外图像非均匀性校正装置，应用于大口径红外成像系
统，所述大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，其特征在于，
所述装置包括支架、反射镜、热源、光阑和处理器；
所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一端与所述反射镜相
连，所述热源设于与所述探测器相邻位置处；
所述光阑设于所述热源与所述反射镜之间，所述热源的辐射光
经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜
筒中，所述探测器用于对进入所述镜头镜筒中的辐射光进行检测；
所述处理器用于根据所述热源温度、光阑通光面积、所述大口
径红外成像系统所处条件下的标准光谱辐射数据得出所述光阑通光
面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的
yi-S关系曲线，以及与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光
面积S的yi-H关系曲线，将所述yi-H关系曲线中所有像元的低端
点响应统一修正y'j，将所述yi-H关系曲线中所有像元的高端点响应
统一修正y'k，得到响应数据y'n与所述等效辐射强度H成线性关系
的直线L，根据所述直线L上的y'n与所述yi-S关系曲线上的yn之
间的映射关系得到y'n到yn的映射表，根据所述映射表将每个yn均
映射为y'n。
2.根据权利要求1所述的红外图像非均匀性校正装置，其特征
在于，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架
调整角度。
3.根据权利要求1或2所述的红外图像非均匀性校正装置，其
特征在于，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与所述
镜头镜筒可拆卸式连接。
4.根据权利要求3所述的红外图像非均匀性校正装置，其特征
在于，所述热源为高温黑体。
5.根据权利要求4所述的红外图像非均匀性校正装置，其特征
在于，所述反射镜为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。
6.一种红外图像非均匀性校正方法，其特征在于，应用于红外
图像非均匀性校正装置，所述装置应用于大口径红外成像系统，所
述大口径红外成像系统包括镜头镜筒和探测器，所述装置包括支架、
反射镜、热源、光阑和处理器；所述支架一端安装于所述镜头镜筒
上、另一端与所述反射镜相连，所述热源设于与所述大口径红外成
像系统相邻位置处；所述光阑设于所述热源与所述反射镜之间，所
述热源的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜反射后
进入所述镜头镜筒中，所述方法包括：
所述探测器记录在所述热源温度为T1时，不同通光面积S分
别对应的所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi(i＝1，
2...N，N为探测器像元数)，得到在所述热源温度为T1时所述光阑
通光面积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi
之间的同步关系；
所述处理器根据所述光阑通光面积S与所述大口径红外成像系
统的成像各像元响应数据yi之间的同步关系，绘制所述光阑通光面
积S与所述大口径红外成像系统的成像各像元响应数据yi之间的
yi-S关系曲线；
所述处理器根据所述大口径红外成像系统所处条件下的标准光
谱辐射数据得出与所述yi-S关系曲线对应的辐射强度H与通光面积
S的yi-H关系曲线；
所述处理器将所述yi-H关系曲线中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜志富，
申请(专利权)人：姜志富，
类型：发明
国别省市：甘肃;62