基于温度校正的红外无挡片方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于温度校正的红外无挡片方法及系统，所述方法包括如下步骤：步骤S1：采用无挡片机型的多段多本底采集本底；步骤S2：采用单帧平均和多帧间求平滑采集焦平面温度；步骤S3：采用均值+距离的权重计算方法计算加权系数；步骤S4：计算加权。本发明专利技术基于温度校正的无挡片技术，大大改善了探测器的非均匀性，使得图像质量优于传统两点校正和基于多段多本底校正；本发明专利技术解决了有挡片遮挡图像的问题；本发明专利技术可以采用外挂温传替代有温度补偿的探测器，使得此种方法通用性较高，同时此方法的工程实现较为容易。的工程实现较为容易。的工程实现较为容易。

【技术实现步骤摘要】
基于温度校正的红外无挡片方法及系统


[0001]本专利技术涉及红外图像的
，具体地，涉及基于温度校正的红外无挡片方法及系统。

技术介绍

[0002]由于制作材料的缺陷、掺杂的非均匀性以及生产工艺过程控制的不稳定等，造成可红外焦平面阵列的不同像元在同一均匀入射辐射下，其输出信号幅度不同，即为红外焦平面阵列响应的非均匀性。非均匀性产生的原因比较复杂，一般我们了解的主要原因是由于制作器件的半导体材料不均匀(杂质浓度、晶体缺陷、内部结构的不均匀性)、掩膜误差、缺陷、工艺条件等引起的。同时，还是红外敏感元件、读出电路、半导体特性及放大电路等各种因素综合的结果。
[0003]红外图像非均匀性校正是红外图像处理非常重要的一个环节，决定红外整机产品的图像质量。在工程化应用过程中，常用的校正方法有两点校正和以及多段多本底校正方法。
[0004]在制冷探测器和非制冷探测器中，制冷探测器的NETD(噪声等效温差(noise equivalent temperature difference)较小(通常小于20mk)，通过常用的两点校正和多段多本底校正方法可以达到很好的效果，而非制冷探测器的NETD较大(通常大于40mk)，通过上述方法不能达到很好效果，另一方面非制冷探测器分为半导体制冷器和无半导体制冷器，无半导体制冷器的探测器，随着焦平面温度的上升，非均匀性采集的多段本底数据，更不能满足需求。
[0005]因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于温度校正的红外无挡片方法及系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种基于温度校正的红外无挡片方法，所述方法包括如下步骤：
[0008]步骤S1：采用无挡片机型的多段多本底采集本底；
[0009]步骤S2：采用单帧平均和多帧间求平滑采集焦平面温度；
[0010]步骤S3：采用均值+距离的权重计算方法计算加权系数；
[0011]步骤S4：计算加权，进行两点校正，完成非均匀性校正。
[0012]优选地，所述步骤S1包括如下步骤：
[0013]步骤S1.1：将非制冷探测器增益配置成3个档位，分为低温档位、常温档位和高温档位；
[0014]步骤S1.2：将环境温度设定为
‑
40℃—+60℃，分为三个档位；
[0015]步骤S1.3：在三个档位区间内，采集N1，N2，N3个本底，在高低温箱内设定温度后保
温一段时间，探测器盖上均匀挡板进行数据采集。
[0016]优选地，所述步骤S2包括如下步骤：
[0017]步骤S2.1：将单帧内的焦平面温度点的值求和，然后除以总的焦平面温度点；
[0018]步骤S2.2：多帧平滑通过循环求均值的方法实现。
[0019]优选地，所述步骤S3将某个区间的焦平面温度等分N份，加权值的计算，再采取距离权重的规则进行设计，当实时焦平面温度落在区间1时，权重w1＝(N
‑
1)/N，w2＝1/N；当实时焦平面温度落在区间2时，权重w1＝(N
‑
2)/N，w2＝2/N；当实时焦平面温度落在区间3时，权重w1＝(N
‑
3)/N，w2＝3/N；依次类推，当实时焦平面温度落在区间N时，权重w1＝1/N，w2＝(N
‑
1)/N。
[0020]优选地，所述步骤S4加权本底计算公式如(1.3)式，然后进行两点校正即可完成非均匀性校正：
[0021]B＝Bn
‑
1*W1+Bn*W2(1.3)
[0022]本专利技术还提供一种基于温度校正的红外无挡片系统，所述系统包括如下模块：
[0023]模块M1：采用无挡片机型的多段多本底采集本底；
[0024]模块M2：采用单帧平均和多帧间求平滑采集焦平面温度；
[0025]模块M3：采用均值+距离的权重计算系统计算加权系数；
[0026]模块M4：计算加权，进行两点校正，完成非均匀性校正。
[0027]优选地，所述模块M1包括如下模块：
[0028]模块M1.1：将非制冷探测器增益配置成3个档位，分为低温档位、常温档位和高温档位；
[0029]模块M1.2：将环境温度设定为
‑
40℃—+60℃，分为三个档位；
[0030]模块M1.3：在三个档位区间内，采集N1，N2，N3个本底，在高低温箱内设定温度后保温一段时间，探测器盖上均匀挡板进行数据采集。
[0031]优选地，所述模块M2包括如下模块：
[0032]模块M2.1：将单帧内的焦平面温度点的值求和，然后除以总的焦平面温度点；
[0033]模块M2.2：多帧平滑通过循环求均值的系统实现。
[0034]优选地，所述模块M3将某个区间的焦平面温度等分N份，加权值的计算，再采取距离权重的规则进行设计，当实时焦平面温度落在区间1时，权重w1＝(N
‑
1)/N，w2＝1/N；当实时焦平面温度落在区间2时，权重w1＝(N
‑
2)/N，w2＝2/N；当实时焦平面温度落在区间3时，权重w1＝(N
‑
3)/N，w2＝3/N；依次类推，当实时焦平面温度落在区间N时，权重w1＝1/N，w2＝(N
‑
1)/N。
[0035]优选地，所述模块M4加权本底计算公式如(1.3)式，然后进行两点校正即可完成非均匀性校正：
[0036]B＝Bn
‑
1*W1+Bn*W2(1.3)
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0038]1、本专利技术基于温度校正的无挡片技术，大大改善了探测器的非均匀性，使得图像质量优于传统两点校正和基于多段多本底校正；
[0039]2、本专利技术解决了有挡片遮挡图像的问题；
[0040]3、本专利技术可以采用外挂温传替代有温度补偿的探测器，使得此种方法通用性较
高，同时此方法的工程实现较为容易。
附图说明
[0041]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0042]图1为本专利技术各像元响应曲线和归一化后响应曲线图；
[0043]图2为本专利技术多段多本底校正原理图；
[0044]图3为本专利技术探测器相应曲线图；
[0045]图4为本专利技术多段多本底校正工艺图；
[0046]图5为本专利技术焦平面温度平滑计算图；
[0047]图6为本专利技术焦平面温度采集图；
[0048]图7为本专利技术焦平面温度加权值图；
[0049]图8为本专利技术的效果图。
具体实施方式
[0050]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度校正的红外无挡片方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：采用无挡片机型的多段多本底采集本底；步骤S2：采用单帧平均和多帧间求平滑采集焦平面温度；步骤S3：采用均值+距离的权重计算方法计算加权系数；步骤S4：计算加权，进行两点校正，完成非均匀性校正。2.根据权利要求1所述的基于温度校正的红外无挡片方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：步骤S1.1：将非制冷探测器增益配置成3个档位，分为低温档位、常温档位和高温档位；步骤S1.2：将环境温度设定为
‑
40℃—+60℃，分为三个档位；步骤S1.3：在三个档位区间内，采集N1，N2，N3个本底，在高低温箱内设定温度后保温一段时间，探测器盖上均匀挡板进行数据采集。3.根据权利要求1所述的基于温度校正的红外无挡片方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：步骤S2.1：将单帧内的焦平面温度点的值求和，然后除以总的焦平面温度点；步骤S2.2：多帧平滑通过循环求均值的方法实现。4.根据权利要求1所述的基于温度校正的红外无挡片方法，其特征在于，所述步骤S3将某个区间的焦平面温度等分N份，加权值的计算，再采取距离权重的规则进行设计，当实时焦平面温度落在区间1时，权重w1＝(N
‑
1)/N，w2＝1/N；当实时焦平面温度落在区间2时，权重w1＝(N
‑
2)/N，w2＝2/N；当实时焦平面温度落在区间3时，权重w1＝(N
‑
3)/N，w2＝3/N；依次类推，当实时焦平面温度落在区间N时，权重w1＝1/N，w2＝(N
‑
1)/N。5.根据权利要求1所述的基于温度校正的红外无挡片方法，其特征在于，所述步骤S4加权本底计算公式如(1.3)式，然后进行两点校正即可完成非均匀性校正：B＝Bn
‑
1*W1+Bn*W2(1.3) 。6.一种基于温...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆兵，李江辉，陈诚知，张磊，
申请(专利权)人：上海热芯视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：