JP2713196B2 - Signal processing method of multi-element imaging device - Google Patents

Signal processing method of multi-element imaging device

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JP2713196B2
JP2713196B2 JP6324639A JP32463994A JP2713196B2 JP 2713196 B2 JP2713196 B2 JP 2713196B2 JP 6324639 A JP6324639 A JP 6324639A JP 32463994 A JP32463994 A JP 32463994A JP 2713196 B2 JP2713196 B2 JP 2713196B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の赤外検出素子よ
りなるライン状赤外検出器を有する多素子撮像装置の信
号処理方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing system for a multi-element image pickup apparatus having a linear infrared detector comprising a plurality of infrared detectors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ライン状多素子検出器を有する赤
外撮像装置においては、光学系の結像特性や検出器の感
度不均一性によって発生する出力画像の光量の歪み(シ
ェーディング)を除去するために、多素子検出器の光学
系の前方に一時的に遮蔽版(校正板)を挿入して各検出
素子に一定の入射パワーを入力せしめ、このときの各検
出素子の出力をオフセット信号とし、通常の撮像時にそ
のオフセット信号を基に得られる画像信号を補正すると
いった信号処理方式が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an infrared imaging apparatus having a linear multi-element detector, distortion (shading) of the light quantity of an output image caused by the imaging characteristics of the optical system and the non-uniformity of the sensitivity of the detector is eliminated. For this purpose, a shielding plate (calibration plate) is temporarily inserted in front of the optical system of the multi-element detector to input a fixed incident power to each detection element. At this time, the output of each detection element is converted to an offset signal. A signal processing method of correcting an image signal obtained based on the offset signal during normal imaging is used.

【0003】しかし、上記信号処理方式では、実際の撮
像環境における実赤外光を用いて補正データを求めてい
ないため、補正時の装置環境と撮像時の装置環境とが異
なる場合、すなわち、挿入する校正板の温度(赤外放射
量)と光学路を含めた撮像対象温度(実赤外放射量)と
が異なる場合には、上記画像信号の補正が正確なものと
はならず、画像の品質を損ねることがある。
However, in the above-described signal processing method, correction data is not obtained by using actual infrared light in an actual imaging environment. When the temperature of the calibration plate (infrared radiation amount) to be imaged and the temperature of the imaging target including the optical path (actual infrared radiation amount) are different, the correction of the image signal is not accurate, and Quality may be impaired.

【0004】そこで、特開平4−82278号公報に記
載されるような、実際の撮像環境下における実赤外光を
用いてオフセット除去を行なう信号処理方式が提案され
ている。この公報に記載される信号処理方式では、上記
のような校正板は使用されず、以下のようにして画像信
号の補正処理が行われる。
Therefore, a signal processing system has been proposed in which offset is removed using actual infrared light in an actual imaging environment, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-82278. In the signal processing system described in this publication, the above-mentioned calibration plate is not used, and the correction processing of the image signal is performed as follows.

【0005】多素子検出器への入射パワーを集光する集
光光学系のピントを一時的にずらすことにより光学焦点
にボケを生じさせ、これにより各検出器への入射パワー
を一定なものとし、このときの各検出器の出力をオフセ
ット信号とする。通常の撮像時に、そのオフセット信号
を基に画像信号を補正する。このように、集光光学系を
含めた実際の撮像環境下における実赤外光を用いてオフ
セット除去を行なうことによって、正確なオフセット補
正(シェーディング成分の除去)ができ、高品質な画像
の提供を実現している。
[0005] Temporarily shifting the focus of the focusing optical system that focuses the incident power on the multi-element detector causes blurring of the optical focus, thereby making the incident power on each detector constant. The output of each detector at this time is defined as an offset signal. At the time of normal imaging, the image signal is corrected based on the offset signal. In this manner, by performing offset removal using actual infrared light in an actual imaging environment including the light condensing optical system, accurate offset correction (removal of shading components) can be performed, and a high-quality image can be provided. Has been realized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の赤外撮像装置の信号処理方式においては、以下の
ような問題点がある。
However, the signal processing method of the above-mentioned conventional infrared imaging apparatus has the following problems.

【0007】光学系の前方に一時的に遮蔽版(校正板)
を挿入することによりオフセット信号を得るものにおい
ては、上述したように、実際の撮像環境における実赤外
光を用いて補正データを求めていないため、装置環境と
撮像対象温度とが異なる場合や、挿入する校正板の温度
(赤外放射量)と光学路を含めた撮像対象温度(実赤外
放射量)とが異なる場合には、上記画像信号の補正が正
確なものとはならず、画像の品質を損ねるという問題点
がある。
Temporarily shielding plate (calibration plate) in front of optical system
In the one that obtains the offset signal by inserting the correction signal, the correction data is not obtained using the actual infrared light in the actual imaging environment, as described above. If the temperature of the inserted calibration plate (the amount of infrared radiation) is different from the temperature of the imaging target including the optical path (the actual amount of infrared radiation), the correction of the image signal will not be accurate, and There is a problem that the quality of the product is impaired.

【0008】集光光学系のピントを一時的にずらすこと
により光学焦点にボケを生じさせてオフセット信号を得
るものにおいては、装置環境と撮像対象温度とが異なる
場合や、挿入する校正板の温度(赤外放射量)と光学路
を含めた撮像対象温度(実赤外放射量)とが異なる場合
における画像信号の補正を正確なものとすることができ
るものの、以下のような問題点がある。
In a system in which the focus of the condensing optical system is temporarily shifted to cause an optical focus to be blurred and an offset signal is obtained, the case where the apparatus environment is different from the temperature of the imaging object or the temperature of the inserted calibration plate Although the correction of the image signal can be made accurate when the (infrared radiation amount) and the imaging target temperature (actual infrared radiation amount) including the optical path are different, there are the following problems. .

【0009】上記信号処理方式では、撮像開始前に求め
たオフセットデータを基に画像の補正が行なわれるた
め、撮像中に、集光光学系の温度等、オフセットレベル
に影響を与える要素が変化しても、その変化に伴うオフ
セットレベルの変化はオフセットデータに反映されな
い。そのため、撮像環境温度に伴うオフセットレベルの
変化分、オフセットデータが不正確なものとなり、正確
な画像信号の補正ができなくなる。このような場合に
は、撮像を一時的に中断し、オフセットデータの取り直
しを行なうといったことが行なわれる。このように、撮
像開始前に求めたオフセットデータを基に画像信号の補
正が行なわれる信号処理方式には、撮像中に集光光学系
の温度等(撮像環境温度)が変化すると、正確な画像信
号の補正(シェーディング成分の除去)ができなくな
り、画像の品質を損ねるという問題点がある。加えて、
撮像中に集光光学系の温度等(撮像環境温度)が変化す
ると、撮像を一時的に中断してオフセットデータの取り
直しを行なわなければならないため、連続した撮像がで
きず、撮像に手間がかかるという問題点がある。
In the above-described signal processing method, since the image is corrected based on the offset data obtained before the start of imaging, factors that affect the offset level, such as the temperature of the condensing optical system, change during imaging. However, a change in the offset level accompanying the change is not reflected in the offset data. For this reason, the offset data is inaccurate due to the change in the offset level due to the imaging environment temperature, and accurate image signal correction cannot be performed. In such a case, the imaging is temporarily interrupted, and the offset data is retaken. As described above, in the signal processing method in which the image signal is corrected based on the offset data obtained before the start of the imaging, an accurate image is obtained when the temperature of the light collecting optical system (imaging environment temperature) changes during the imaging. There is a problem that signal correction (removal of shading components) cannot be performed and image quality is impaired. in addition,
If the temperature or the like of the light condensing optical system (imaging environment temperature) changes during imaging, the imaging must be temporarily interrupted and offset data must be retaken. Therefore, continuous imaging cannot be performed, and it takes time to perform imaging. There is a problem.

【0010】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
撮像中の集光光学系の温度等(撮像環境温度)の変化に
伴うオフセットレベルの変化をオフセットデータに反映
することのできる多素子撮像装置の信号処理方式を提供
することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
It is an object of the present invention to provide a signal processing method of a multi-element image pickup apparatus capable of reflecting a change in an offset level accompanying a change in a temperature of a light-collecting optical system during image pickup (temperature of an image pickup environment) in offset data.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の多素子撮像装置
の信号処理方式は、複数の赤外検出素子よりなるライン
状赤外検出器と、撮像対象物からの赤外光を前記ライン
状赤外検出器へ入射せしめる集光光学系とを有する多素
子撮像装置の信号処理方式であって、前記ライン状赤外
検出器から出力される画像信号を1ライン毎に複数ライ
ン分記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複
数ライン分の画像信号を前記ライン状赤外検出器の各検
出素子の出力毎に加算して平均化し、該平均化した画像
信号に低域のフィルタ処理を行なうことにより、前記集
光光学系に関するシェーディング成分を抽出するシェー
ディング成分抽出手段と、前記画像信号から前記シェー
ディング成分抽出手段により抽出されたシェーディング
成分を除去するシェーディング成分除去手段と、を有す
ることを特徴とする。
The signal processing method of the multi-element image pickup apparatus according to the present invention comprises a line-shaped infrared detector comprising a plurality of infrared detection elements and an infrared light from an object to be imaged. a signal processing method of the multi-element imaging device having a focusing optical system that allowed to enter the infrared detector, the line-shaped infrared
The image signal output from the detector is divided into a plurality of lines per line.
Storage means for storing the data stored in the storage means;
The image signals of several lines are detected by the linear infrared detector.
The averaged image is obtained by adding and averaging for each output of the output element.
By subjecting the signal to low-pass filtering,
Shade to extract shading components related to optical optics
A shading component extracting means, and the shading from the image signal.
Shading extracted by the shading component extraction means
And shading component removing means for removing components .

【0012】[0012]

【0013】さらに、シェーディング成分除去手段は、
シェーディング成分抽出手段によって抽出されたシェー
ディング成分のみの信号を基準信号とし、該基準信号と
ライン状赤外検出器から出力された画像信号とを比較す
ることにより、画像信号からのシェーディング成分の除
去を行うようにしてもよい。
Further, the shading component removing means includes:
The signal of only the shading component extracted by the shading component extraction means is used as a reference signal, and the reference signal is compared with the image signal output from the linear infrared detector to remove the shading component from the image signal. It may be performed.

【0014】さらに、シェーディング成分除去手段によ
りシェーディング成分が除去された画像信号に、ライン
状赤外検出器の各検出素子の感度偏差の逆数データをか
け合わせて各検出素子の感度補正を行う手段を設けても
よい。
Further, a means for correcting the sensitivity of each detection element by multiplying the image signal from which the shading component has been removed by the shading component removal means by the reciprocal data of the sensitivity deviation of each detection element of the linear infrared detector. It may be provided.

【0015】[0015]

【作用】通常、赤外域の多素子撮像装置では、集光光学
系に関するシェーディングの大きさは画像信号レベルに
比べてかなり大きなものとなる。本発明の多素子撮像装
置の信号処理方式では、ライン状赤外検出器により検出
される画像信号から直接、集光光学系に関するシェーデ
ィング成分が抽出される。このシェーディング成分の抽
出は、撮像中、常時行なわれ、その抽出されたシェーデ
ィング成分を基に画像信号の補正が行なわれる。したが
って、集光光学系の温度変化等によって、シェーディン
グ成分除去に関するオフセットレベルが変化した場合に
は、抽出されるシェーディング成分にそのオフセットレ
ベルの変化が反映されることとなる。このように、本発
明では、集光光学系の温度変化等によるオフセットレベ
ルの変化が反映されたシェーディング成分を基に、画像
信号が補正されるので、撮像中に集光光学系等の温度
(撮像環境温度)が変化しても、正確な画像信号の補正
ができ、従来のように画像の品質を損ねることはない。
Normally, in a multi-element image pickup device in the infrared region, the magnitude of shading with respect to the condensing optical system is considerably larger than the image signal level. In the signal processing method of the multi-element imaging device according to the present invention, a shading component relating to the light-collecting optical system is directly extracted from an image signal detected by the linear infrared detector. The extraction of the shading component is constantly performed during the imaging, and the image signal is corrected based on the extracted shading component. Therefore, when the offset level related to the removal of the shading component changes due to a change in the temperature of the condensing optical system or the like, the change in the offset level is reflected in the extracted shading component. As described above, according to the present invention, since the image signal is corrected based on the shading component reflecting the change in the offset level due to the temperature change of the light collecting optical system or the like, the temperature of the light collecting optical system or the like during imaging is reduced. Even if the imaging environment temperature changes, the image signal can be accurately corrected without deteriorating the image quality as in the related art.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明の一実施例の多素子撮像装
置の信号処理方式を用いた回路の概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a circuit using a signal processing system of a multi-element image pickup apparatus according to one embodiment of the present invention.

【0018】図1において、1はライン状に配列された
多素子赤外検出器、2はプリアンプ、3および12はア
ンプ、4および13はサンプルホールド回路、5および
14はA/D変換器、6および10はメモリ、7は演算
処理回路、8はROM、9はかけ算器、11はD/A変
換器、15はデータフォーマッタである。これら各部
は、以下のように構成されている。
In FIG. 1, 1 is a multi-element infrared detector arranged in a line, 2 is a preamplifier, 3 and 12 are amplifiers, 4 and 13 are sample and hold circuits, 5 and 14 are A / D converters, 6 and 10 are memories, 7 is an arithmetic processing circuit, 8 is a ROM, 9 is a multiplier, 11 is a D / A converter, and 15 is a data formatter. These components are configured as follows.

【0019】多素子赤外検出器1は、集光光学系(不図
示)の集光位置に配設されており、この集光光学系を介
して撮像対象物からの赤外光を検出する。この多素子赤
外検出器1には、集光光学系を介して、撮像対象物から
の入射パワーと集光光学系自身等からの熱輻射パワーが
それぞれ入射する。
The multi-element infrared detector 1 is disposed at a light-collecting position of a light-collecting optical system (not shown), and detects infrared light from an object to be imaged through the light-collecting optical system. . The incident power from the imaging object and the heat radiation power from the condensing optical system itself are incident on the multi-element infrared detector 1 via the condensing optical system.

【0020】プリアンプ2は、多素子赤外検出器1の各
出力を入力とし、時系列的に入力される各検出器の出力
をアンプ3,12のそれぞれへ出力する。
The preamplifier 2 receives each output of the multi-element infrared detector 1 as an input, and outputs the output of each detector input in time series to each of the amplifiers 3 and 12.

【0021】アンプ3は、プリアンプ2から出力される
多素子赤外検出器1の各出力を増幅するもので、その出
力は、サンプルホールド回路4、A/D変換器5、およ
びメモリ6を順次介して演算処理回路7へ入力されてい
る。ここで、サンプルホールド回路4はアンプ3の出力
をホールドするもので、A/D変換器5はそのホールド
されたアンプ3の出力をA/D変換するもので、メモリ
6はそのA/D変換されたアンプ3の出力を多素子赤外
検出器1のライン毎に蓄積するものである。本実施例で
は、メモリ6に複数ライン分のデータが蓄積される。
The amplifier 3 amplifies each output of the multi-element infrared detector 1 output from the preamplifier 2, and the output is sequentially transmitted to the sample-and-hold circuit 4, A / D converter 5, and memory 6. The data is input to the arithmetic processing circuit 7 via Here, the sample hold circuit 4 holds the output of the amplifier 3, the A / D converter 5 converts the held output of the amplifier 3 from analog to digital, and the memory 6 stores the analog / digital conversion. The output of the amplifier 3 is stored for each line of the multi-element infrared detector 1. In this embodiment, the memory 6 stores data for a plurality of lines.

【0022】演算処理回路7は、多素子赤外検出器1か
ら出力される画像信号から集光光学系に関するシェーデ
ィング成分を抽出するものである。この演算処理回路7
では、上記メモリ6に蓄積された複数ライン分のデータ
を、多素子赤外検出器1の各検出素子の出力毎、すなわ
ち同一画素信号毎に平均化し、その平均化したデータに
ついて低域のフィルタ処理を行なうことによって、上述
の集光光学系から多素子赤外検出器1に入射する熱輻射
パワーに起因したシェーディング成分の抽出が行なわれ
る。演算処理回路7の出力は、メモリ10およびD/A
変換器11を順次介して上述のサンプルホールド回路1
3に入力されている。ここで、メモリ10は演算処理回
路7の出力を記憶するもので、D/A変換器11はその
メモリ10に記憶されたデータをD/A変換するもので
ある。
The arithmetic processing circuit 7 extracts a shading component relating to the light collecting optical system from the image signal output from the multi-element infrared detector 1. This arithmetic processing circuit 7
Then, the data for a plurality of lines accumulated in the memory 6 is averaged for each output of each detection element of the multi-element infrared detector 1, that is, for each same pixel signal, and the averaged data is subjected to a low-pass filter. By performing the processing, the shading component caused by the heat radiation power incident on the multi-element infrared detector 1 from the above-described light-converging optical system is extracted. The output of the arithmetic processing circuit 7 is output to the memory 10 and the D / A
The sample and hold circuit 1 described above is sequentially passed through the converter 11.
3 has been entered. Here, the memory 10 stores the output of the arithmetic processing circuit 7, and the D / A converter 11 performs D / A conversion of the data stored in the memory 10.

【0023】アンプ12は、アンプ3同様、プリアンプ
2の出力を増幅する。このアンプ12の出力はサンプル
ホールド回路13に入力される。サンプルホールド回路
13は、画像信号から上述のシェーディング成分を除去
する手段であって、アンプ12の出力を一方の入力と
し、上記D/A変換器11から出力されるシェーディン
グデータを基準データとして他方の入力としており、D
/A変換器11から出力されるシェーディングデータを
基に、プリアンプ12の出力(画像信号)を補正するも
のである。このサンプルホールド回路13の出力は、A
/D変換器14でデジタル処理された後、かけ算器9に
入力される。
The amplifier 12, like the amplifier 3, amplifies the output of the preamplifier 2. The output of the amplifier 12 is input to the sample and hold circuit 13. The sample-and-hold circuit 13 is a means for removing the above-mentioned shading component from the image signal. The output of the amplifier 12 is used as one input, and the shading data output from the D / A converter 11 is used as reference data for the other. Input and D
The output (image signal) of the preamplifier 12 is corrected based on the shading data output from the / A converter 11. The output of the sample and hold circuit 13 is A
After being digitally processed by the / D converter 14, it is input to the multiplier 9.

【0024】かけ算器9は、検出素子の感度補正手段で
あって、上記A/D変換器14の出力を一方の入力と
し、他方の入力に、一定の入射パワーを上述の多素子赤
外検出器1へ入射させた際の各検出器の感度データのバ
ラツキの偏差を取った感度偏差の逆数データが記憶され
たROM8が接続されている。このかけ算器9では、A
/D変換器14から入力されるシェーディング補正済み
データにROM8に記録されている感度偏差データがか
け合わされる。このかけ算器9の出力は、データフォー
マッタ15を介して、他の信号処理部(不図示)へ送出
されている。ここで、データフォーマッタ15は、本発
明の信号処理方式を用いた回路の出力段に接続される信
号処理系(不図示)に信号を送出する際に、信号に所定
のデータフォーマットを施すものである。
The multiplier 9 is a means for correcting the sensitivity of the detecting element. The output of the A / D converter 14 is used as one input, and a constant incident power is applied to the other input. A ROM 8 in which reciprocal data of the sensitivity deviation obtained by calculating the deviation of the variation of the sensitivity data of each detector when the light is incident on the detector 1 is connected. In this multiplier 9, A
The sensitivity deviation data recorded in the ROM 8 is multiplied by the shading corrected data input from the / D converter 14. The output of the multiplier 9 is sent to another signal processing unit (not shown) via the data formatter 15. Here, the data formatter 15 applies a predetermined data format to the signal when transmitting the signal to a signal processing system (not shown) connected to the output stage of the circuit using the signal processing method of the present invention. is there.

【0025】次に、上述のように構成される多素子撮像
装置の信号処理回路の動作を、図2〜図5を用いて説明
する。
Next, the operation of the signal processing circuit of the multi-element imaging device configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0026】図2〜図5は、多素子赤外検出器1に一定
の入射パワーを入射させた際の、サンプルホールド回路
4、演算処理回路7、かけ算器9、サンプルホールド回
路13のそれぞれの出力を示す波形図で、縦軸は出力レ
ベルまたは入射光量、横軸は多素子赤外検出器1の各検
出素子の位置(検出器No.)を表す。
FIGS. 2 to 5 show each of the sample-and-hold circuit 4, the arithmetic processing circuit 7, the multiplier 9, and the sample-and-hold circuit 13 when a constant incident power is applied to the multi-element infrared detector 1. In the waveform diagram showing the output, the vertical axis represents the output level or the amount of incident light, and the horizontal axis represents the position (detector No.) of each detection element of the multi-element infrared detector 1.

【0027】撮像対象物からの赤外光が集光光学系(不
図示)を通して多素子赤外検出器1へ入射すると、多素
子赤外検出器1から上プリアンプ2を通じてから各検出
素子毎に画素信号が時系列的にアンプ3,12へそれぞ
れ出力される。
When infrared light from an object to be imaged enters the multi-element infrared detector 1 through a condensing optical system (not shown), the multi-element infrared detector 1 passes through the upper preamplifier 2 to each of the detection elements. Pixel signals are output to the amplifiers 3 and 12 in time series.

【0028】各画素信号が時系列的にアンプ3へ入力さ
れ、アンプ3により信号が増幅されると、サンプルホー
ルド回路4からは図2に示すような画像信号(ここで
は、シェーディングにより両端に位置する検出器の出力
が低くなった信号と撮像対象からの入射パワーに対応し
た信号がたされた信号に、個々の検出器の感度偏差が加
わった1ライン分の信号)が出力される。このサンプル
ホールド回路4から出力された信号は、A/D変換器5
でA/D変換され、メモリ6に記憶される。このように
して、メモリ6に複数ライン分の画像信号が記憶される
と、この記憶された複数ライン分の画像信号が演算処理
回路7へ送出される。
Each pixel signal is input to the amplifier 3 in a time-series manner, and when the signal is amplified by the amplifier 3, an image signal as shown in FIG. A signal corresponding to one line obtained by adding a signal in which the output of the detector becomes low and a signal corresponding to the incident power from the imaging target to which a sensitivity deviation of each detector is added is output. The signal output from the sample and hold circuit 4 is supplied to an A / D converter 5
Are A / D converted and stored in the memory 6. When the image signals for a plurality of lines are stored in the memory 6 in this manner, the stored image signals for the plurality of lines are sent to the arithmetic processing circuit 7.

【0029】メモリ6から複数ライン分の画像信号が演
算処理回路7へ送出されると、演算処理回路7では、入
力された複数ライン分の画像信号が平均化され、その平
均化された画像信号に低域のフィルタ処理が行なわれ、
上記図2に示した信号から、集光光学系から多素子赤外
検出器1に入射する熱輻射パワーに起因したシェーディ
ング成分のみの信号、すなわち、図3にしめすような両
端に位置する検出器の出力が低くなったシェーディング
信号が抽出される。この演算処理回路7で生成されたオ
フセット補正データは、メモリ10で一旦記憶された
後、D/A変換器11にてD/A変換され、基準信号と
してサンプルホールド回路13へ入力される。
When image signals for a plurality of lines are sent from the memory 6 to the arithmetic processing circuit 7, the arithmetic processing circuit 7 averages the input image signals for the plurality of lines, and outputs the averaged image signal. Is subjected to low-pass filtering,
From the signal shown in FIG. 2, a signal of only a shading component caused by the heat radiation power incident on the multi-element infrared detector 1 from the condensing optical system, that is, detectors located at both ends as shown in FIG. The shading signal whose output is low is extracted. The offset correction data generated by the arithmetic processing circuit 7 is temporarily stored in the memory 10, D / A converted by the D / A converter 11, and input to the sample and hold circuit 13 as a reference signal.

【0030】オフセット補正データが基準信号としてサ
ンプルホールド回路13に入力されると、サンプルホー
ルド回路13では、オフセット補正データを基に、アン
プ12から出力されている各画素信号がそれぞれ補正さ
れる。この結果、サンプルホールド回路13からは、図
4に示すような、シェーディング成分の影響のない、撮
像対象からの入射パワーに応じた画像信号に各検出素子
の感度偏差がかかった信号が出力される。このサンプル
ホールド回路13から出力されれた信号は、A/D変換
器14でA/D変換されてかけ算器9に入力される。
When the offset correction data is input to the sample and hold circuit 13 as a reference signal, the sample and hold circuit 13 corrects each pixel signal output from the amplifier 12 based on the offset correction data. As a result, as shown in FIG. 4, a signal in which the sensitivity deviation of each detection element is applied to the image signal according to the incident power from the imaging target, which is not affected by the shading component, is output from the sample and hold circuit 13. . The signal output from the sample and hold circuit 13 is A / D converted by the A / D converter 14 and input to the multiplier 9.

【0031】かけ算器9では、その画像信号にROM8
に記憶されている感度偏差の逆数データがかけ合わさ
れ、図5に示すようなシェーディング成分および各検出
素子の感度偏差の影響のない、撮像対象からの入射パワ
ーに応じた画像信号が出力される。このかけ算器9から
出力された信号は、データフォーマッタ15にて所定の
データフォーマットが施された後、不図示の信号処理系
へ送出される。
The multiplier 9 adds the image signal to the ROM 8
Is multiplied by the reciprocal data of the sensitivity deviation, and an image signal is output according to the incident power from the imaging target, which is not affected by the shading component and the sensitivity deviation of each detection element as shown in FIG. The signal output from the multiplier 9 is subjected to a predetermined data format by the data formatter 15 and then sent to a signal processing system (not shown).

【0032】以上のように、本実施例では、多素子赤外
検出器1によって検出されている画像信号からシェーデ
ィング成分が複数ライン分毎に抽出され、これにより、
光学系等の温度変化(撮像環境温度の変化)によるオフ
セットレベルの変化を反映したオフセットデータが得ら
れ、リアルタイムな画像信号の補正が行なわれ、高品質
な画像の提供を実現している。
As described above, in the present embodiment, the shading component is extracted from the image signal detected by the multi-element infrared detector 1 for each of a plurality of lines.
Offset data reflecting a change in the offset level due to a temperature change in the optical system or the like (a change in the imaging environment temperature) is obtained, real-time image signal correction is performed, and high-quality images are provided.

【0033】なお、上述した本実施例の多素子撮像装置
の信号処理方式では、演算処理回路7におけるシェーデ
ィング成分の抽出は複数ライン分毎に行なわれるため、
画像信号の補正を行なうためのオフセットデータが複数
ライン毎に更新されることとなるが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、光学系の温度変化等に
応じてオフセットデータを更新するようにしてもよい。
In the above-described signal processing method of the multi-element image pickup apparatus of the present embodiment, the extraction of the shading component in the arithmetic processing circuit 7 is performed for each of a plurality of lines.
The offset data for correcting the image signal is updated every plural lines, but the present invention is not limited to this. For example, the offset data is updated according to a temperature change of the optical system. You may make it.

【0034】また、本実施例では、ROM8に記憶され
ている感度偏差データの作成にあたっては、所定の環境
温度において測定されたデータが用いられているが、複
数の環境温度において測定されたデータを用いて、複数
の環境温度における感度偏差の逆数データを作成し、か
け算器9におけるシェーディング補正後の信号への感度
偏差の逆数データのかけ合わせを、光学系の温度変化等
に応じて行なうようにしてもよい。このようにすること
により、さらに画像の品質が向上する。
Further, in the present embodiment, the data measured at a predetermined environmental temperature is used to create the sensitivity deviation data stored in the ROM 8, but the data measured at a plurality of environmental temperatures is used. The reciprocal data of the sensitivity deviation at a plurality of environmental temperatures is created, and the multiplication unit 9 multiplies the signal after the shading correction by the reciprocal data of the sensitivity deviation in accordance with a temperature change of the optical system. You may. By doing so, the quality of the image is further improved.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0036】請求項1、請求項2および請求項3に記載
のものにおいては、集光光学系の温度変化等によるオフ
セットレベルの変化が反映されたシェーディング成分を
基に画像信号が補正されるので、撮像中に集光光学系等
の温度(撮像環境温度)が変化する場合でも、画像信号
の補正が正確に行なわれ、連続して撮像を行なうことが
できるという効果がある。
According to the first, second and third aspects, the image signal is corrected based on the shading component on which the change of the offset level due to the temperature change of the condensing optical system is reflected. In addition, even when the temperature of the light collecting optical system or the like (imaging environment temperature) changes during imaging, there is an effect that the image signal is accurately corrected and imaging can be performed continuously.

【0037】請求項4に記載のものにおいては、ライン
状赤外検出器の各検出素子の感度偏差が考慮された画像
信号の補正が行なわれるので、各検出素子の感度の違い
による画像品質の低下を防止でき、良好な画像を提供す
ることができるという効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, since the image signal is corrected in consideration of the sensitivity deviation of each detection element of the linear infrared detector, the image quality due to the difference in the sensitivity of each detection element is adjusted. This has the effect of preventing deterioration and providing a good image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の多素子撮像装置の信号処理
回路の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a signal processing circuit of a multi-element imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】サンプルホールド回路4の出力を示す波形図で
ある。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an output of a sample and hold circuit 4.

【図3】D/A変換器11の出力を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing an output of the D / A converter 11.

【図4】サンプルホールド回路13の出力を示す波形図
である。
FIG. 4 is a waveform chart showing an output of the sample hold circuit 13.

【図5】かけ算器9の出力データの内容を示す波形図で
ある。
FIG. 5 is a waveform diagram showing the contents of output data of a multiplier 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多素子赤外検出器 2 プリアンプ 3,12 アンプ 4,13 サンプルホールド回路 5,14 A/D変換器 6,10 メモリ 7 演算処理回路 8 ROM 9 かけ算器 11 D/A変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-element infrared detector 2 Preamplifier 3, 12 amplifier 4, 13 Sample hold circuit 5, 14 A / D converter 6, 10 Memory 7 Operation processing circuit 8 ROM 9 Multiplier 11 D / A converter

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の赤外検出素子よりなるライン状赤
外検出器と、撮像対象物からの赤外光を前記ライン状赤
外検出器へ入射せしめる集光光学系とを有する多素子撮
像装置の信号処理方式であって、前記ライン状赤外検出器から出力される画像信号を1ラ
イン毎に複数ライン分記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された複数ライン分の画像信号を前
記ライン状赤外検出器の各検出素子の出力毎に加算して
平均化し、該平均化した画像信号に低域のフィルタ処理
を行なうことにより、前記集光光学系に関するシェーデ
ィング成分を抽出するシェーディング成分抽出手段と、 前記画像信号から前記シェーディング成分抽出手段によ
り抽出されたシェーディング成分を除去するシェーディ
ング成分除去手段と、を有する ことを特徴とする多素子
撮像装置の信号処理方式。
1. A multi-element imaging apparatus comprising: a linear infrared detector including a plurality of infrared detection elements; and a condensing optical system that causes infrared light from an imaging target to enter the linear infrared detector. This is a signal processing method of the apparatus, wherein an image signal output from the linear infrared detector is one line.
Storage means for storing a plurality of lines each in an image signal for a plurality of lines stored in said storage means before
Addition is made for each output of each detection element of the linear infrared detector.
Averaging and low-pass filtering the averaged image signal
Is performed, the shade related to the condensing optical system is
A shading component extracting unit for extracting a shading component, and the shading component extracting unit from the image signal.
Shade that removes the extracted shading components
Signal processing method of the multi-element imaging apparatus characterized by comprising: a ring component removing means.
【請求項2】 請求項1に記載の多素子撮像装置の信号
処理方式において、前記シェーディング成分除去手段
は、シェーディング成分抽出手段によって抽出されたシ
ェーディング成分のみの信号を基準信号とし、該基準信
号とライン状赤外検出器から出力された画像信号とを比
較することにより、画像信号からのシェーディング成分
の除去を行うことを特徴とする多素子撮像装置の信号処
理方式。
2. The signal of the multi-element imaging device according to claim 1.
In the processing method, the shading component removing means
Is the system extracted by the shading component extraction means.
A signal containing only the edging component is used as a reference signal, and the reference signal
Signal and the image signal output from the linear infrared detector.
By comparing the shading components from the image signal
A signal processing method for a multi-element imaging device, comprising:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の多素子
撮像装置の信号処理方式において、 前記シェーディング成分除去手段によりシェーディング
成分が除去された画像信号に、ライン状赤外検出器の各
検出素子の感度偏差の逆数データをかけ合わせて各検出
素子の感度補正を行う手段を有する ことを特徴とする多
素子撮像装置の信号処理方式。」
3. The multi-element according to claim 1, wherein
In the signal processing method of the imaging apparatus, shading is performed by the shading component removing unit.
Each of the linear infrared detectors
Multiply the reciprocal data of the sensitivity deviation of the detector to detect each
A signal processing method for a multi-element imaging device, comprising: means for correcting the sensitivity of an element. "
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