本發(fā)明涉及紅外圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種紅外圖像非均勻性校正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著紅外成像技術(shù)的不斷發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于民用、軍事等多種領(lǐng)域。在紅外成像過(guò)程中，紅外圖像的非均勻性容易受探測(cè)器溫度、圖像場(chǎng)景變化的影響，嚴(yán)重降低紅外探測(cè)器的成像質(zhì)量，因此，需要對(duì)紅外圖像進(jìn)行非均勻性校正，消除外界因素對(duì)成像質(zhì)量的影響。

紅外圖像非均勻性校正通常采用無(wú)快門(mén)定標(biāo)算法，現(xiàn)有的無(wú)快門(mén)定標(biāo)算法較多，參見(jiàn)專利號(hào)為gb2445254a提出的基于相鄰像素差平方和最小的無(wú)快門(mén)校正算法，該算法首先需要在探測(cè)器工作溫度范圍內(nèi)采集幾十幅均勻本底，然后計(jì)算其對(duì)應(yīng)的偏置本底，在實(shí)時(shí)校正時(shí)，通過(guò)計(jì)算所有偏置本底的加權(quán)和來(lái)獲得實(shí)時(shí)的偏置校正參數(shù)，加權(quán)系數(shù)可根據(jù)圖像場(chǎng)景的變化不斷地進(jìn)行自適應(yīng)更新，但該算法只考慮了探測(cè)器溫度對(duì)圖像質(zhì)量的影響，并未考慮外界場(chǎng)景變化對(duì)圖像非均勻性的影響，僅實(shí)現(xiàn)了基于探測(cè)器溫度的紅外圖像的非均勻性校正，該算法校正后的成像質(zhì)量較差。

另參見(jiàn)專利號(hào)為cn201210232737.7提出的一種基于模板法的無(wú)快門(mén)非均勻性校正算法，該算法選擇一幅固定的偏置本底來(lái)計(jì)算校正參數(shù)，隨著探測(cè)器實(shí)際溫度和該偏置本底對(duì)應(yīng)的探測(cè)器溫度差異越來(lái)越大，計(jì)算誤差也會(huì)越來(lái)越大，導(dǎo)致校正后的圖像質(zhì)量越差。

現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)快門(mén)校正算法得到的紅外圖像質(zhì)量較差，需要提出一種新的算法，來(lái)提高紅外成像質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種紅外圖像非均勻性校正方法，可以消除探測(cè)器溫度和場(chǎng)景變化對(duì)紅外成像的影響，提高紅外成像質(zhì)量。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種紅外圖像非均勻性校正方法，包括步驟：

采集探測(cè)器在不同溫度下的均勻背景圖像，采用基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法，對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正，得到一幅第一圖像；

采集待校正圖像在多個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像，并對(duì)每幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像進(jìn)行基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正，得到多幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的輔助圖像；

采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底，根據(jù)加權(quán)法建立當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正模型，通過(guò)使補(bǔ)償校正后圖像和期望圖像的像素差平方和最小求解所述補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，得到當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正公式，并對(duì)第一圖像進(jìn)行補(bǔ)償校正，得到第二圖像。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法包括步驟：

計(jì)算探測(cè)器的圖像增益系數(shù)及多個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底，采用插值方式估算探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底，得到基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，采用兩點(diǎn)校正法對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式具體為：

yij＝gainij(xij+offsetij(t))

式中，gainij是圖像坐標(biāo)(i,j)處的增益系數(shù)，xij是待校正圖像坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，yij是一次校正后的圖像坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，offsetij(t)是探測(cè)器在當(dāng)前工作溫度下圖像坐標(biāo)(i,j)處的偏置本底。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底的計(jì)算公式為：

式中，oij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像的偏置本底，ffij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，是ffij(φn)的像素灰度均值，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正公式為：

式中，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φm)為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的偏置本底，am為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，求解所述補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)具體過(guò)程為：

根據(jù)補(bǔ)償校正模型，得到校正后圖像和期望圖像的像素差平方和s，計(jì)算公式為：

式中，i＝1,2…m，j＝1,2…n，m為圖像坐標(biāo)的行數(shù)，n為圖像坐標(biāo)的列數(shù)，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，為zij的期望值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φ1),oij(φq)分別為輻射強(qiáng)度為φ1,φq的輔助圖像的偏置本底，分別為oij(φ1),oij(φq)的期望值，a1,aq為輻射強(qiáng)度為φ1,φq的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)；

使平方和s的導(dǎo)數(shù)為0，求解所有輔助圖像的加權(quán)系數(shù)a1,a2…aq。

本發(fā)明還提供了一種紅外圖像非均勻性校正系統(tǒng)，包括：

一次校正模塊，其用于采用基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法，對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正，得到第一圖像；

采集模塊，其用于采集待校正圖像在多個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像；

輔助處理模塊，其用于對(duì)每幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像進(jìn)行基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正，得到多幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的輔助圖像；

補(bǔ)償校正模塊，其用于采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底，根據(jù)加權(quán)法建立當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正模型，通過(guò)使補(bǔ)償校正后圖像和期望圖像的像素差平方和最小求解所述補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，得到當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正公式，并對(duì)第一圖像進(jìn)行補(bǔ)償校正，得到第二圖像。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述一次校正模塊包括：

計(jì)算模塊，用于計(jì)算探測(cè)器的圖像增益系數(shù)及多個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底，并采用插值方式估算探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底；

校正處理模塊，用于根據(jù)探測(cè)器的圖像增益系數(shù)和探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底得到基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，采用兩點(diǎn)校正法對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底的計(jì)算公式為：

式中，oij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像的偏置本底，ffij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，是ffij(φn)的像素灰度均值，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述補(bǔ)償校正公式為：

式中，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φm)為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的偏置本底，am為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明的紅外圖像非均勻性校正方法，先對(duì)紅外圖像進(jìn)行一次校正，消除探測(cè)器溫度變化對(duì)紅外圖像的影響，再對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償校正，消除圖像場(chǎng)景變化對(duì)紅外成像質(zhì)量的影響，從而使得校正后的紅外成像質(zhì)量好。

(2)本發(fā)明的紅外圖像非均勻性校正方法，計(jì)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中紅外圖像非均勻性校正方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中第一組實(shí)驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中第二組實(shí)驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種紅外圖像非均勻性校正方法，包括步驟：

采用基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法，對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正，得到一幅第一圖像；

采集待校正圖像在多個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像，并對(duì)每幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像進(jìn)行基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正，得到多幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的輔助圖像；

采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底，根據(jù)加權(quán)法建立補(bǔ)償校正模型，通過(guò)使補(bǔ)償校正后圖像和期望圖像的像素差平方和最小求解補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，得到補(bǔ)償校正公式，并對(duì)第一圖像進(jìn)行補(bǔ)償校正，得到第二圖像。

在本發(fā)明實(shí)施例中，基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法為：計(jì)算探測(cè)器的圖像增益系數(shù)及多個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底，采用插值方式估算探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底，得到基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，采用兩點(diǎn)校正法對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正。

參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的紅外圖像非均勻性校正方法，詳細(xì)步驟包括：

s1：計(jì)算增益系數(shù)：探測(cè)器在同一溫度下采集待校正圖像在兩個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像，并將這兩幅均勻背景圖像分別記為blackh和blackl，計(jì)算探測(cè)器的圖像增益系數(shù)；

式中，(i,j)表示圖像坐標(biāo)位置，m、n分別表示圖像坐標(biāo)的行數(shù)和列數(shù)，gainij是圖像坐標(biāo)(i,j)處的增益系數(shù)，blackhij是均勻背景圖像blackh在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，blacklij是均勻背景圖像blackl在圖像坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值；

s2：計(jì)算探測(cè)器在各個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底：探測(cè)器在不同溫度下采集待校正圖像在相同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像，并記錄相應(yīng)的若干探測(cè)器溫度點(diǎn)，探測(cè)器溫度點(diǎn)的個(gè)數(shù)為l，探測(cè)器溫度點(diǎn)記為tn，探測(cè)器溫度點(diǎn)tn的均勻背景圖像記為f(tn)，計(jì)算探測(cè)器在各個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底公式如下：

式中，fij(tn)是溫度點(diǎn)tn的均勻背景圖像f(tn)在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，為溫度點(diǎn)tn的均勻背景圖像f(tn)所有坐標(biāo)點(diǎn)的像素灰度均值，m、n分別表示圖像的行數(shù)和列數(shù)，gainij是圖像坐標(biāo)(i,j)處的增益系數(shù)，offsetij(tn)為溫度點(diǎn)tn下圖像坐標(biāo)(i,j)處的偏置本底；

s3：估算探測(cè)器在當(dāng)前工作溫度下的偏置本底：測(cè)量探測(cè)器當(dāng)前溫度，從若干探測(cè)器溫度點(diǎn)中選取與當(dāng)前溫度最近的p個(gè)探測(cè)器溫度點(diǎn)，得到相應(yīng)探測(cè)器溫度點(diǎn)的偏置本底，采用插值方式計(jì)算探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底o(hù)ffsetij(t)，計(jì)算公式如下；

式中，offset(t1),…offset(tp)是與溫度點(diǎn)t1,t2…tp對(duì)應(yīng)的偏置本底，offsetij(tn)為溫度點(diǎn)tn下圖像坐標(biāo)(i,j)處的偏置本底，kn(t)為探測(cè)器溫度點(diǎn)tn對(duì)應(yīng)的插值基函數(shù)，

式中，t為探測(cè)器的當(dāng)前工作溫度；

s4：一次校正：根據(jù)圖像增益系數(shù)和探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底，得到基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，并使用基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正，得到第一圖像；

yij＝gainij(xij+offsetij(t))

式中，gainij是圖像坐標(biāo)(i,j)處的增益系數(shù)，xij是待校正圖像坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，yij是一次校正后的圖像坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，offsetij(t)是探測(cè)器在當(dāng)前工作溫度下圖像坐標(biāo)(i,j)處的偏置本底；

s5：校正不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像：探測(cè)器在同一溫度下采集待校正圖像在q個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像，記錄該探測(cè)器溫度點(diǎn)tt和相應(yīng)的q個(gè)輻射強(qiáng)度，將q個(gè)不同的輻射強(qiáng)度分別記為φ1,φ2,…φq，將與之對(duì)應(yīng)的均勻背景圖像分別記為f(φ1),f(φ2),…f(φq)，

根據(jù)基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，對(duì)每幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像分別進(jìn)行校正，相應(yīng)得到q幅不同輻射強(qiáng)度的輔助圖像，得到輔助圖像的計(jì)算公式為：

ffij(φn)＝gainij(fij(φn)+offsetij(tt))

式中，fij(φn)是均勻背景圖像f(φn)在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，tt為探測(cè)器溫度點(diǎn)，offsetij(tt)為探測(cè)器在當(dāng)前溫度tt下的偏置本底，gainij是圖像坐標(biāo)(i,j)處的增益系數(shù)，ffij(φn)是輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值；

s6：采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底；

式中，oij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像的偏置本底，ffij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，是ffij(φn)的像素灰度均值，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)；

s7：得到當(dāng)前場(chǎng)景下的補(bǔ)償校正公式：根據(jù)加權(quán)法計(jì)算當(dāng)前場(chǎng)景下實(shí)時(shí)的偏置本底，計(jì)算公式為：

oij＝a1×oij(φ1)+a2×oij(φ2)+…+ap×oij(φp)

式中，a1,a2…aq為加權(quán)系數(shù)，oij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像的偏置本底，oij為當(dāng)前場(chǎng)景下實(shí)時(shí)的偏置本底；

建立補(bǔ)償校正模型為：

式中，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φm)為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的偏置本底，am為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)；

通過(guò)使補(bǔ)償校正后圖像和期望圖像的像素差平方和最小求解補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)a1,a2…aq，得到補(bǔ)償校正公式；

s8：補(bǔ)償校正：根據(jù)補(bǔ)償校正公式，對(duì)第一圖像進(jìn)行補(bǔ)償校正，得到第二圖像。

上述步驟s3中，插值溫度點(diǎn)個(gè)數(shù)p的選取需要根據(jù)采集均勻本底時(shí)的溫度間隔和探測(cè)器本身的特性而定。由經(jīng)驗(yàn)得知，當(dāng)溫度間隔大約為5℃時(shí)，在保證圖像質(zhì)量的條件下，p最大取值為5。

步驟s7的求解補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)具體過(guò)程為：

s71：根據(jù)補(bǔ)償校正模型，得到校正后圖像和期望圖像的像素差平方和s，計(jì)算公式為：

式中，i＝1,2…m，j＝1,2…n，m為圖像坐標(biāo)的行數(shù)，n為圖像坐標(biāo)的列數(shù)，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，為zij的期望值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φ1),oij(φq)分別為輻射強(qiáng)度為φ1,φq的輔助圖像的偏置本底，分別為oij(φ1),oij(φq)的期望值，a1,aq為輻射強(qiáng)度為φ1,φq的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)；

s72：分別對(duì)每個(gè)加權(quán)系數(shù)均進(jìn)行求導(dǎo)，并使之為0，求導(dǎo)公式如下：

為了方便化簡(jiǎn)，令：

其中的簡(jiǎn)寫(xiě)；

化簡(jiǎn)求導(dǎo)公式，得到：

其中

把上式代入計(jì)算當(dāng)前場(chǎng)景下實(shí)時(shí)偏置本底的公式中，計(jì)算出實(shí)時(shí)的偏置本底。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種紅外圖像非均勻性校正系統(tǒng)，包括：

一次校正模塊，其用于采用基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正方法，對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正，得到第一圖像；

采集模塊，其用于采集待校正圖像在多個(gè)不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像；

輔助處理模塊，其用于對(duì)每幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的均勻背景圖像進(jìn)行基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正，得到多幅不同輻射強(qiáng)度時(shí)的輔助圖像；

補(bǔ)償校正模塊，其用于采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底，根據(jù)加權(quán)法建立補(bǔ)償校正模型，通過(guò)使補(bǔ)償校正后圖像和期望圖像的像素差平方和最小求解補(bǔ)償校正模型中輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，得到補(bǔ)償校正公式，并對(duì)第一圖像進(jìn)行補(bǔ)償校正，得到第二圖像。

一次校正模塊包括：

計(jì)算模塊，用于計(jì)算探測(cè)器的圖像增益系數(shù)及多個(gè)溫度點(diǎn)下的偏置本底，并采用插值方式估算探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底；

校正處理模塊，用于根據(jù)探測(cè)器的圖像增益系數(shù)和探測(cè)器在當(dāng)前溫度下的偏置本底得到基于探測(cè)器溫度的非均勻性校正公式，采用兩點(diǎn)校正法對(duì)待校正圖像進(jìn)行一次校正。

采用單點(diǎn)校正法計(jì)算輔助圖像的偏置本底的計(jì)算公式為：

式中，oij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像的偏置本底，ffij(φn)為輻射強(qiáng)度為φn的輔助圖像在坐標(biāo)(i,j)處的像素灰度值，是ffij(φn)的像素灰度均值，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

補(bǔ)償校正公式為：

式中，zij是第二圖像在(i,j)處的像素灰度值，yij是第一圖像在(i,j)處的像素灰度值，oij(φm)為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的偏置本底，am為輻射強(qiáng)度為φm的輔助圖像的加權(quán)系數(shù)，q為輔助圖像的個(gè)數(shù)。

通常剩余非均勻性nues是用來(lái)衡量紅外探測(cè)器焦平面陣列響應(yīng)非均勻性的常用指標(biāo)，被看作是焦平面陣列響應(yīng)非均勻性的數(shù)字定義，當(dāng)作為紅外圖像質(zhì)量的一種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，只適用于背景輻射均勻的紅外圖像，其定義如下：

其中，vi,j是探測(cè)器焦平面第i行，第j列的響應(yīng)輸出，d為焦平面陣列中的死像元數(shù)，h為焦平面陣列中的過(guò)熱象元數(shù)，vavg是有效像素的響應(yīng)平均值，m和n分別代表紅外圖像的行數(shù)和列數(shù)。

采用紅外非制冷型探測(cè)器型號(hào)是ulispico384p，探測(cè)器的分辨率是384×288，工作溫度范圍是-40到60℃，分別對(duì)專利號(hào)為gb2445254a提出的基于相鄰像素差平方和最小的無(wú)快門(mén)校正算法(簡(jiǎn)稱為msse算法)、專利號(hào)為cn201210232737.7提出的一種基于模板法的無(wú)快門(mén)非均勻性校正算法(簡(jiǎn)稱為tbs算法)、本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

第一組實(shí)驗(yàn)：場(chǎng)景溫度為20℃，探測(cè)器工作溫度由低溫到高溫連續(xù)變化時(shí)采集的31幅均勻背景圖像，分別通過(guò)上述三種算法對(duì)同一紅外圖像進(jìn)行非均勻性校正，計(jì)算結(jié)果如圖2所示。

經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法校正后，紅外圖像的剩余非均勻性nues是最小的，并且隨著探測(cè)器工作溫度(探測(cè)器焦平面溫度)的變化，校正效果也比較穩(wěn)定，波動(dòng)較小。

由于tbs算法在每個(gè)溫度段只選用一幅固定的均勻本底作為參考，很難精確計(jì)算出探測(cè)器在當(dāng)前工作溫度下的偏置本底，當(dāng)探測(cè)器當(dāng)前工作溫度和選用的均勻本底對(duì)應(yīng)的探測(cè)器溫度相差較小，計(jì)算偏置本底的誤差就越小，剩余非均勻性nues的值越小，圖像質(zhì)量也就越好，反之，兩者的溫差越大，計(jì)算誤差就越大，剩余非均勻性nues的值越大，圖像質(zhì)量也就越差，導(dǎo)致tbs算法校正后的紅外圖像的剩余非均勻性nues呈周期性變化，穩(wěn)定性差。

經(jīng)msse校正后的圖像剩余非均勻性曲線基本上沒(méi)有太大的波動(dòng)，也比較穩(wěn)定，但與本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法校正后紅外圖像的剩余非均勻性nues相比，仍然偏大，校正效果偏差。

可見(jiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法校正后，紅外圖像的剩余非均勻性nues最小，而且穩(wěn)定性好，圖像質(zhì)量更好，較好地抑制了探測(cè)器溫度對(duì)圖像非均勻性的影響。

第二組實(shí)驗(yàn)：探測(cè)器工作溫度在20℃附近，場(chǎng)景溫度在5℃到40℃之間連續(xù)變化，分別通過(guò)上述三種算法對(duì)同一紅外圖像進(jìn)行非均勻性校正，計(jì)算結(jié)果如圖3所示。

經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法校正后，紅外圖像的剩余非均勻性nues是最小的，校正后圖像質(zhì)量好，并且隨著場(chǎng)景溫度的變化，校正效果也比較穩(wěn)定，波動(dòng)較小。

經(jīng)tbs校正后圖像的剩余非均勻性nues曲線不再呈現(xiàn)周期性的波動(dòng)，但穩(wěn)定性仍然較差，且剩余非均勻性nues偏大，圖像質(zhì)量較差。

經(jīng)msse校正后的圖像剩余非均勻性nues曲線波動(dòng)較大，穩(wěn)定性差，隨著場(chǎng)景溫度的升高，剩余非均勻性nues的值逐漸增大，在常溫以下，msse校正后的圖像剩余非均勻性nues的值小于bs校正后圖像的剩余非均勻性nues，在常溫以上，msse校正后的圖像剩余非均勻性nues的值大于tbs校正后圖像的剩余非均勻性nues，msse算法在校正的過(guò)程中沒(méi)有考慮圖像場(chǎng)景溫度變化對(duì)圖像非均勻性的影響。

可見(jiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法校正后，紅外圖像的剩余非均勻性nues最小，而且穩(wěn)定性好，圖像質(zhì)量更好，較好地抑制了場(chǎng)景溫度對(duì)圖像非均勻性的影響。

由上可知，本發(fā)明實(shí)施例中的紅外圖像非均勻性校正方法，先對(duì)紅外圖像進(jìn)行一次校正，消除探測(cè)器溫度變化對(duì)紅外圖像的影響，再對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償校正，消除圖像場(chǎng)景變化對(duì)紅外成像質(zhì)量的影響，從而使得校正后的紅外成像質(zhì)量好；而且該紅外圖像非均勻性校正方法，計(jì)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，易于實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。