一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法及裝置，利用非易失性存儲器的特性，在熱成像系統(tǒng)每次進(jìn)行補(bǔ)償校正時將其校正參數(shù)保存，在探測器工作溫度發(fā)生變化時，熱成像系統(tǒng)自適應(yīng)地檢測非易失性存儲器中數(shù)據(jù)，以此作為一次判斷當(dāng)前是否需要啟動擋片計算補(bǔ)償系數(shù)，再輔以非均勻性計算單元進(jìn)行二次判斷，決定是否需要重新啟動擋片計算補(bǔ)償系數(shù)并更新非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)。本發(fā)明降低了由補(bǔ)償校正引起的擋片頻繁啟動動作，對紅外熱成像系統(tǒng)開機(jī)階段的頻繁啟動擋片的現(xiàn)象的改進(jìn)尤為明顯。利用兩次判別的方法來決定是否啟動擋片計算非均勻補(bǔ)償系數(shù)，降低了由于一次判斷引起的誤判，提高了系統(tǒng)的魯棒性。
【專利說明】一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到紅外熱像裝置，特別是涉及一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法及
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]非制冷型紅外焦平面陣列探測器以其體積小、重量輕、功耗低和高性價比等特點(diǎn)，在軍事、工業(yè)、醫(yī)療等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于它脫離了制冷設(shè)備，使得探測器自身工作狀態(tài)的變化導(dǎo)致非均勻性的變化。這種非均勻特性不能通過熱成像設(shè)備預(yù)先設(shè)置好的兩點(diǎn)或多點(diǎn)非均勻校正電路消除，因此在絕大多數(shù)的熱成像設(shè)備中都引入了擋片。其作用是當(dāng)探測器工作溫度發(fā)生一定的變化后，由擋片擋住探測器以提供一個環(huán)境黑體，基于這個環(huán)境黑體，再由熱成像系統(tǒng)的圖像處理單元對探測器進(jìn)行一點(diǎn)校正，也叫做環(huán)境溫度補(bǔ)償或溫漂補(bǔ)償校正。
[0003]然而這種一點(diǎn)校正補(bǔ)償方法帶來了由于探測器工作狀態(tài)發(fā)生較快變化時產(chǎn)生的頻繁校正動作，特別是當(dāng)紅外熱成像系統(tǒng)在剛開機(jī)階段探測器的工作溫度變化尤為劇烈，影響了觀察的同時也 丟失了數(shù)據(jù)，不可避免地在補(bǔ)償校正過程中形成畫面停頓，造成觀察盲區(qū)。
[0004]因此基于無擋片技術(shù)的紅外熱成像系統(tǒng)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)并已形成產(chǎn)品，然而當(dāng)前無擋片技術(shù)尚未成熟，這類產(chǎn)品普遍成像質(zhì)量不高，主要現(xiàn)象有細(xì)節(jié)模糊、圖像拖影和最小可分辨溫差降低等，影響了這類產(chǎn)品的推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法及裝置，對傳統(tǒng)基于擋片的非均勻性補(bǔ)償校正進(jìn)行改進(jìn)，利用非易失性存儲器對探測器在不同工作溫度下補(bǔ)償系數(shù)的反復(fù)存儲學(xué)習(xí)，降低校正動作的頻繁程度，減少畫面停頓現(xiàn)象。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法，包括下述步驟:
(1)在非易失性存儲器中存儲與各個工作溫度相對應(yīng)的溫度補(bǔ)償系數(shù)；
(2)檢測探測器工作溫度是否發(fā)生變化并記錄量化后的當(dāng)前工作溫度，轉(zhuǎn)步驟(3)；
(3)進(jìn)行一次判斷，檢測非易失性存儲器中是否存在針對該工作溫度的補(bǔ)償系數(shù)，如果是轉(zhuǎn)步驟(4)，否則轉(zhuǎn)步驟(5)；
(4)進(jìn)行二次判斷，利用非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正，由非均勻性計算單元根據(jù)校正后的非均勻程度判斷補(bǔ)償效果是否良好，如果是轉(zhuǎn)步驟(6)，否則轉(zhuǎn)步驟(5)；
(5)啟動擋片計算非均勻補(bǔ)償系數(shù)，并更新非易失性存儲器內(nèi)的工作溫度相對應(yīng)的溫度補(bǔ)償系數(shù)，轉(zhuǎn)步驟(6);
(6)利用當(dāng)前非易失性存儲器的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正。[0007]其進(jìn)一步特征在于:所述步驟(4)中的校正后的非均勻程度計算方法為利用圖像局部區(qū)域的相似度計算由非均勻性帶來的數(shù)據(jù)突變程度，針對整幅圖像對局部突變程度進(jìn)行累加。
[0008]一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償裝置，其特征在于:其包括工作溫度檢測單元、補(bǔ)償系數(shù)計算單元、FLASH控制單元、判別器一、判別器二、擋片啟動單元、非均勻性補(bǔ)償校正單元、非均勻性計算單元；
所述工作溫度檢測單元用于檢測當(dāng)前探測器工作溫度并量化記錄，作為判別器一的輸
A ；
所述判別器一用于判別工作溫度檢測單元提供的當(dāng)前量化后的工作溫度情況下，F(xiàn)LASH中是否已經(jīng)存在非均勻補(bǔ)償系數(shù)，如果不存在則執(zhí)行擋片啟動單元，否則不執(zhí)行；所述非均勻計算單元用以計算有非均勻校正單元校正后的非均勻程度，作為判別器二的依據(jù)；
所述判別器二對校正后的圖像數(shù)據(jù)的非均勻程度進(jìn)行判斷，如果非均勻程度未達(dá)到理想程度則執(zhí)行擋片啟動單元，否則不執(zhí)行；
所述擋片啟動單元，用以驅(qū)動擋片開始工作，遮擋探測器面元，為補(bǔ)償系數(shù)計算單元創(chuàng)造環(huán)境黑體條件；
所述補(bǔ)償系數(shù)計算單元在由擋片創(chuàng)造的環(huán)境黑體條件下，計算非均勻一點(diǎn)校正系數(shù)，即溫漂補(bǔ)償系數(shù)；
所述FLASH控制單元，包括FLASH，其作用一是為判別器一提供FLASH中特定探測器工作溫度下補(bǔ)償系數(shù)是否存在的信息；二是將補(bǔ)償系數(shù)計算單元產(chǎn)生的補(bǔ)償系數(shù)寫入FLASH ;三是讀取特定探測器工作溫度下FLASH中補(bǔ)償系數(shù)，送給非均勻性補(bǔ)償校正單元；所述非均勻性補(bǔ)償校正單元，利用FLASH控制單元提供的補(bǔ)償系數(shù)對輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行一點(diǎn)補(bǔ)償運(yùn)算，結(jié)果輸出至后續(xù)紅外熱像處理裝置。
[0009]本發(fā)明基于擋片技術(shù)，在探測器工作溫度不斷發(fā)生變化的過程當(dāng)中，對非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行一次判斷，再利用非均勻性計算單元對補(bǔ)償效果進(jìn)行二次判斷，來決定是否需要啟動擋片進(jìn)行非均勻補(bǔ)償系數(shù)的更新，以此降低了由補(bǔ)償校正引起的擋片頻繁啟動動作，對紅外熱成像系統(tǒng)開機(jī)階段的頻繁啟動擋片的現(xiàn)象的改進(jìn)尤為明顯。
[0010]利用兩次判別的方法來決定是否啟動擋片計算非均勻補(bǔ)償系數(shù)，降低了由于一次判斷引起的誤判，提聞了系統(tǒng)的魯棒性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明方法流程示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明裝置架構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法，將與各個工作溫度相對應(yīng)的溫度補(bǔ)償系數(shù)存儲在非易失性存儲器(FLASH)中，其具體步驟如下:
1、檢測探測器工作溫度是否發(fā)生變化并記錄量化后的當(dāng)前工作溫度，轉(zhuǎn)步驟2；
2、進(jìn)行一次判斷，檢測非易失性存儲器中是否存在針對該工作溫度的補(bǔ)償系數(shù)，如果是轉(zhuǎn)3，否則轉(zhuǎn)步驟4;
3、進(jìn)行二次判斷，利用非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正，由非均勻性計算單元判斷補(bǔ)償效果是否良好，如果是轉(zhuǎn)步驟5，否則轉(zhuǎn)步驟4 ；
4、啟動擋片計算非均勻補(bǔ)償系數(shù)，并更新非易失性存儲器，轉(zhuǎn)步驟5。
[0014]5、利用當(dāng)前非易失性存儲器的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正。
[0015]如圖2所示一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償裝置，包括工作溫度檢測單元S100、補(bǔ)償系數(shù)計算單元S401、FLASH控制單元S500、判別器一 S200、判別器二 S301、擋片啟動單元S400、非均勻性補(bǔ)償校正單元S501、非均勻性計算單元S300。
[0016]1、工作溫度檢測單元SlOO檢測當(dāng)前探測器工作溫度并量化記錄，針對不同溫度的FLASH中非均勻補(bǔ)償系數(shù)與工作溫度檢測單元SlOO的量化級一一對應(yīng)。
[0017]2、判別器一 S200判別由工作溫度檢測單元SlOO提供的當(dāng)前量化后的工作溫度情況下，F(xiàn)LASH中是否已經(jīng)存在非均勻補(bǔ)償系數(shù)，如果不存在則執(zhí)行擋片啟動單元S400，否則不執(zhí)行。
[0018]3、非均勻計算單元S300用以計算有非均勻校正單元S501校正后的非均勻程度。其實(shí)現(xiàn)方法為利用圖像局部區(qū)域的相似度計算由非均勻性帶來的數(shù)據(jù)突變程度，針對整幅圖像對局部突變程度進(jìn)行累加，作為判別器二 S301的依據(jù)。
[0019]4、判別器二 S301對校正后的圖像數(shù)據(jù)的非均勻程度進(jìn)行判斷，如果非均勻程度未達(dá)到理想程度則執(zhí)行擋片啟動單元S400，否則不執(zhí)行。判別器二 S301是針對判別器一S200錯判狀態(tài)下的一種補(bǔ)充，用以檢驗(yàn)當(dāng)前FLASH中補(bǔ)償系數(shù)是否真實(shí)可靠。
[0020]5、擋片啟動單元S400，用以驅(qū)動擋片開始工作，遮擋探測器面元，為補(bǔ)償系數(shù)計算單元S401創(chuàng)造環(huán)境黑體條件。
[0021]6、補(bǔ)償系數(shù)計算單元S401在由擋片創(chuàng)造的環(huán)境黑體條件下，計算非均勻一點(diǎn)校正系數(shù)，即溫漂補(bǔ)償系數(shù)。
[0022]7、FLASH控制單元S500，一是為判別器一 S200提供FLASH中特定探測器工作溫度下補(bǔ)償系數(shù)是否存在的信息；二是將補(bǔ)償系數(shù)計算單元S400產(chǎn)生的補(bǔ)償系數(shù)寫入FLASH ；三是讀取特定探測器工作溫度下FLASH中補(bǔ)償系數(shù)，送給非均勻性補(bǔ)償校正單元S501。
[0023]8、非均勻性補(bǔ)償校正單元S501，利用FLASH控制單元S500提供的補(bǔ)償系數(shù)對輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行一點(diǎn)補(bǔ)償運(yùn)算，結(jié)果輸出至后續(xù)紅外熱像處理裝置。
[0024]本發(fā)明利用非易失性存儲器(如FLASH)的特性，在熱成像系統(tǒng)每次進(jìn)行補(bǔ)償校正時將其校正參數(shù)保存，在探測器工作溫度發(fā)生變化時，熱成像系統(tǒng)自適應(yīng)地檢測非易失性存儲器中數(shù)據(jù)，以此作為一次判斷當(dāng)前是否需要啟動擋片計算補(bǔ)償系數(shù)，再輔以非均勻性計算單元進(jìn)行二次判斷，決定是否需要重新啟動擋片計算補(bǔ)償系數(shù)并更新非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法，包括下述步驟: (1)在非易失性存儲器中存儲與各個工作溫度相對應(yīng)的溫度補(bǔ)償系數(shù)； (2)檢測探測器工作溫度是否發(fā)生變化并記錄量化后的當(dāng)前工作溫度，轉(zhuǎn)步驟(3)； (3)進(jìn)行一次判斷，檢測非易失性存儲器中是否存在針對該工作溫度的補(bǔ)償系數(shù)，如果是轉(zhuǎn)步驟(4)，否則轉(zhuǎn)步驟(5)； (4)進(jìn)行二次判斷，利用非易失性存儲器中的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正，由非均勻性計算單元根據(jù)校正后的非均勻程度判斷補(bǔ)償效果是否良好，如果是轉(zhuǎn)步驟(6)，否則轉(zhuǎn)步驟(5)； (5)啟動擋片計算非均勻補(bǔ)償系數(shù)，并更新非易失性存儲器內(nèi)的工作溫度相對應(yīng)的溫度補(bǔ)償系數(shù)，轉(zhuǎn)步驟(6); (6)利用當(dāng)前非易失性存儲器的補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償方法，其特征在于:所述步驟(4)中的校正后的非均勻程度計算方法為利用圖像局部區(qū)域的相似度計算由非均勻性帶來的數(shù)據(jù)突變程度，針對整幅圖像對局部突變程度進(jìn)行累加。
3.—種自適應(yīng)紅外熱像儀溫漂補(bǔ)償裝置，其特征在于:其包括工作溫度檢測單元、補(bǔ)償系數(shù)計算單元、FLASH控制單元、判別器一、判別器二、擋片啟動單元、非均勻性補(bǔ)償校正單元、非均勻性計算單元； 所述工作溫度檢測單元用于檢測當(dāng)前探測器工作溫度并量化記錄，作為判別器一的輸A ； 所述判別器一用于判別工作溫度檢測單元提供的當(dāng)前量化后的工作溫度情況下，F(xiàn)LASH中是否已經(jīng)存在非均勻補(bǔ)償系數(shù)，如果不存在則執(zhí)行擋片啟動單元，否則不執(zhí)行； 所述非均勻計算單元用以計算有非均勻校正單元校正后的非均勻程度，作為判別器二的依據(jù)； 所述判別器二對校正后的圖像數(shù)據(jù)的非均勻程度進(jìn)行判斷，如果非均勻程度未達(dá)到理想程度則執(zhí)行擋片啟動單元，否則不執(zhí)行； 所述擋片啟動單元，用以驅(qū)動擋片開始工作，遮擋探測器面元，為補(bǔ)償系數(shù)計算單元創(chuàng)造環(huán)境黑體條件； 所述補(bǔ)償系數(shù)計算單元在由擋片創(chuàng)造的環(huán)境黑體條件下，計算非均勻一點(diǎn)校正系數(shù)，即溫漂補(bǔ)償系數(shù)； 所述FLASH控制單元，包括FLASH，其作用一是為判別器一提供FLASH中特定探測器工作溫度下補(bǔ)償系數(shù)是否存在的信息；二是將補(bǔ)償系數(shù)計算單元產(chǎn)生的補(bǔ)償系數(shù)寫入FLASH ;三是讀取特定探測器工作溫度下FLASH中補(bǔ)償系數(shù)，送給非均勻性補(bǔ)償校正單元； 所述非均勻性補(bǔ)償校正單元，利用FLASH控制單元提供的補(bǔ)償系數(shù)對輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行一點(diǎn)補(bǔ)償運(yùn)算，結(jié)果輸出至后續(xù)紅外熱像處理裝置。
【文檔編號】G01J5/10GK103792011SQ201410039587
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】韋良忠, 劉燕, 朱汪龍, 陳黎明 申請人:無錫艾立德智能科技有限公司