專利名稱：一種去除溫漂的紅外非均勻性校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非致冷紅外探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除溫漂的紅外非均勻性校 正方法。
背景技術(shù)：
紅外焦平面陣列是20世紀(jì)70年代末80年代初，在國防應(yīng)用以及其它戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù) 應(yīng)用的推動下發(fā)展起來的。它是獲取景物紅外熱輻射信息的重要光電器件。除應(yīng)用于傳統(tǒng) 的軍事成像外，還廣泛應(yīng)用于工業(yè)自控、醫(yī)療診斷、化學(xué)過程監(jiān)測、紅外天文學(xué)等領(lǐng)域。紅外探測器是紅外探測技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域，是紅外熱成像系統(tǒng)的重要組成部 分。目前比較成熟的光子型紅外探測器已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到通信、醫(yī)學(xué)、軍事和工業(yè)等領(lǐng)域。紅外焦平面陣列(IRFPA)屬于第二代紅外成像器件，是現(xiàn)代紅外成像系統(tǒng)的核 心，相對于上代紅外成像系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、噪聲等效溫差小、靈敏度高等優(yōu) 點。但是由于受制作材料及制作工藝的限制，紅外焦平面陣列各像元的響應(yīng)特性無法做到 完全一致，存在非均勻性，嚴(yán)重影響了紅外成像系統(tǒng)的探測靈敏度和空間分辨率。因此，工 程中使用的紅外焦平面陣列都需要對非均勻性作出校正。紅外系統(tǒng)在理想情況下，紅外焦平面陣列受均勻輻射，輸出幅度應(yīng)完全一樣。但實 際上，由于制作器件的半導(dǎo)體材料不均勻(雜質(zhì)濃度、晶體缺陷、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性等)、 掩膜誤差、缺陷、工藝條件等影響下，其輸出幅度并不相同，這就是紅外焦平面陣列響應(yīng)的 非均勻性。紅外非均勻性造成的原因有很多種，其中主要組成部分是熱像探測元自身的非均 勻性，另外紅外焦平面陣列外界輸入也會造成對非均勻的影響。如探測器的偏置電壓、偏置 電流的不同，也將造成輸出的不均勻性，主要表現(xiàn)為固定加性噪聲。目前，常用的紅外非均勻性校正技術(shù)有很多種，如基于定標(biāo)的一點校正、兩點校正 非均勻算法，還有基于場景的時域高通濾波法、自適應(yīng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和均值濾波算法 等。雖然熱成像的非均勻性校正算法有很多種，但是目前還沒有找到一種適應(yīng)性較強(qiáng)的算 法，各種非均勻校正算法都有它的不足。目前廣泛被應(yīng)用于實踐的是一點定標(biāo)校正算法和 兩點定標(biāo)校正算法。但一點定標(biāo)法的校正精度較低，兩點定標(biāo)法的第二個定標(biāo)點的選取存 在困難。一點校正法是最早的非均勻性校正算法，針對增益系數(shù)不均勻和偏置不均勻二種 情況，一點校正法也可分為兩種，分為增益系數(shù)不均勻的校正和偏置不均勻的校正。但是一 次只能滿足一點。采用對偏置的不均勻校正，一點校正原理是假定探測器光敏元的輸出信號與目標(biāo) 的輻射通量呈線性關(guān)系，即Vij ( Φ ij) = Rij Φ ij+ θ Jj式中，Ctij——入射到第(i，j)個光敏元的輻射通量VijQij)——第(i，j)個光敏元的輸出電壓
Rij------第(i，j)個光敏元的響應(yīng)率因子θ υ——第(i，j)個光敏元的截距因子所謂一點校正算法就是在均勻光輻射下，把各個像元的輸出信號校正為一致，即 在某一光輻照下，把不同的像元的輸出信號校正為某一信號，這個信號可以是此時的信號 平均值，也可以為此條件下的最大值等。一般取平均值。假定紅外焦平面面陣尺寸為S = MXN(M，N為正整數(shù)，分別表示面陣光敏元的行數(shù)和列數(shù))，選取某溫度下的輻照度φ作為定 標(biāo)點，對面陣所有光敏元的輸出信號Vu (Φ)，求平均值得
權(quán)利要求
1. 一種去除溫漂的紅外非均勻性校正方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟101，開始；步驟102，讀取低溫圖像，即是當(dāng)黑體的溫度為Tl 在溫度Tl下，陣列平均響應(yīng)電壓為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除溫漂的紅外非均勻性校正方法，該方法先求兩點校正算法的校正增益和校正偏置，再求一點校正算法的校正偏置，求取一點校正算法的偏置參數(shù)時的圖像數(shù)據(jù)來自前面求得的兩點校正之后的數(shù)據(jù)。該方法具有成本低，校正動態(tài)范圍大，效果好，原理簡單的優(yōu)點，以及在硬件方面很容易實現(xiàn)，效率高，準(zhǔn)確等特點，適合應(yīng)用于焦平面成像系統(tǒng)中。這種技術(shù)對紅外焦平面的均勻性是一種技術(shù)上的提升。對促進(jìn)紅外焦平面成像系統(tǒng)的優(yōu)良性能有了很大的幫助。
文檔編號G01J5/02GK102042878SQ20101051495
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者劉子驥, 姜宇鵬, 王然, 蔣亞東, 袁凱 申請人:電子科技大學(xué)