CN102768107A - 一种针对探测器像元响应率的非均匀校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置及方法，装置为在光电设备的内部安装上述的摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，且两个辐射源上下对称地安装在前透镜组、后透镜组之间，每个辐射源旁边安装一个反射镜，在后透镜组与成像透镜组之间安装摆镜，摆镜由摆镜电机控制，并且摆镜通过摆动依次能转向两个辐射源，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收。方法为：探测器接收到两个辐射源的辐射能量，通过两点校正算法，得到校正模板，从而实现对探测器像元响应率非均匀性的校正。本发明不需要进行大量的校正模板采集工作，也不需要大量的模板存储空间，就可以实现对探测器非均匀性的实时校正。

Description

一种针对探测器像元响应率的非均匀校正装置及方法

技术领域

本发明涉及一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正方法，可不使用外部辐射源而能够对探测器进行两点校正，适用于光电设备的探测器像元非均匀性校正领域。

背景技术

目前工作在各个波段的非点源探测器均存在各个像元响应率具有非均匀性的问题，响应率非均匀性问题会造成每个像元接收相同的辐射能量，但各个像元产生的电信号却不尽相同，那么，就无法直观地通过电信号的大小来判断各个像元接收能量的大小。传统的校正方法是将探测器和两个辐射源同时放置在高低温箱内，由这两个不同能量输出的辐射源分别给探测器提供高低辐射能量，根据两点校正原理来校正探测器在当前工作温度点的各个像元响应率非均匀性；再由高低温箱提供不同的环境温度，进而校正探测器在不同温度点的响应率非均匀性；在整个校正过程中，每次校正后得到的校正模板由编写的校正程序自动记录、保存；在实际使用过程中，根据探测器的工作温度，自动调用该温度点的校正模板来修正各个像元响应率非均匀性。当然，考虑到光学镜头的透过率、杂光等对探测器焦平面照度的非均匀性影响，也可以将探测器、镜头、电路板等组装成一个光电设备后，再将该光电设备和两个辐射源同时放置在高低温箱内进行非均匀性校正，其实验方法和过程与前述相同。

上述非均匀性校正方法在原理上没有问题，但在实际使用中会存在一些问题。由于需要在探测器工作的各个温度点采集非均匀校正模板，不仅工作量大，而且校正模板的存储所需空间很大。受到电路处理速度、成本等方面的考虑，一般选用的芯片内存较小，只好将整个工作温度范围内的校正过程简化为几个温度点的校正，以这几个温度点的校正模板来代表全部温度范围的模板。非均匀性对工作温度不太敏感的探测器，使用该方法可以获得不错的校正效果；但是，在目前制造技术水平下，很多探测器的非均匀性对工作温度很敏感，在探测器连续工作过程中使用上述简化的校正方法难以获得良好的效果。

发明内容

本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置及方法，通过在光电设备内部增加校正机构，对探测器进行实时非均匀校正，该方法不需要进行大量的校正模板采集工作，也不需要大量的模板存储空间，就可以实现对探测器非均匀性的实时校正。

实现本发明的目的所采用的具体技术方案如下：

一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置，包括摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，光电设备探测器成像光路为：光线通过前透镜组、后透镜组之后，再经成像透镜组在探测器焦平面成像，其特征在于：在光电设备的内部安装上述的摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，且两个辐射源上下对称地安装在前透镜组、后透镜组之间，每个辐射源旁边安装一个反射镜，在后透镜组与成像透镜组之间安装摆镜，摆镜由摆镜电机控制，并且摆镜通过摆动依次能转向两个辐射源，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收。

所述的辐射源为温差红外辐射源或黑白可见光辐射源。

所述的摆镜为红外波段反射镜或可见光反射镜。

所述的摆镜电机的工作方式为连续扫描式、往返扫描式或多点定位式的摆动方式。

一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正方法，按以下步骤进行：

（1）、需要对探测器进行非均匀性校正时，给摆镜电机发送动作指令或设定程序定时发送，摆镜电机带动摆镜依次转向两个辐射源，转动角度通过事先的计算确定，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收到；（2）通过两点校正算法，得到校正模板，从而实现对探测器像元响应率非均匀性的校正。该校正方法可以对探测器的每次积分进行非均匀校正，校正模板可以做为动态数据临时存储，待下一次校正后，被新模板覆盖。

本发明的两点校正算法为现在常规算法。

本发明的方法和装置原理简单，校正实时性强，校正效果好，省去了传统校正方法中大量校正模板的采集时间和存储空间，提高了工作效率，降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

图2为本发明装置的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明包括摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，光电设备探测器成像光路为：光线依次通过前透镜组1、后透镜组2之后，再经成像透镜组3在探测器焦平面4成像，在光电设备的内部安装上述的摆镜7、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜（5,6），且两个辐射源上下对称地安装在前透镜组1、后透镜组2之间，第一辐射源旁边安装第二反射镜6，第二辐射源旁边安装第一反射镜5，在后透镜组2与成像透镜组3之间安装摆镜7，摆镜7由摆镜电机控制，并且摆镜7通过摆动依次能转向两个辐射源，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收。所述的辐射源采用温差红外辐射源，所述的摆镜为红外波段反射镜，所述的摆镜电机的工作方式为往返扫描式。

一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正方法，按以下步骤进行：

（1）、需要对探测器进行非均匀性校正时，给摆镜电机发送动作指令或设定程序定时发送，摆镜电机带动摆镜依次转向两个辐射源，摆镜工作方式为往返扫描式，扫描角度为±θ，θ为10度，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收到；（2）θ可以分解为θ_a+θ_b，θ_a为4度，θ_b为6度，摆镜扫描±θ_a得到既定的光学视场角，摆镜继续扫描θ_b角度，达到+θ时，可以使第一辐射源的能量通过第一反射镜照射到探测器，探测器进行积分，得到能量A；同样，达到-θ时，可以使第二辐射源的能量通过第二反射镜照射到探测器，探测器进行积分，得到能量B；根据常规的两点校正算法，利用A和B就可以得到校正模板C，利用模板C就可以对当前帧图像进行非均匀校正。该校正方法可以对探测器的每次积分进行非均匀校正，校正模板可以做为动态数据临时存储，待下一次校正后，被新模板覆盖。

Claims (5)

1.一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置，包括摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，光电设备探测器成像光路为：光线通过前透镜组、后透镜组之后，再经成像透镜组在探测器焦平面成像，其特征在于：在光电设备的内部安装上述的摆镜、摆镜电机、两个辐射源、两个反射镜，且两个辐射源上下对称地安装在前透镜组、后透镜组之间，每个辐射源旁边安装一个反射镜，在后透镜组与成像透镜组之间安装摆镜，摆镜由摆镜电机控制，并且摆镜通过摆动依次能转向两个辐射源，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收。

2.根据权利要求1所述的针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置，其特征在于：所述的辐射源为温差红外辐射源或黑白可见光辐射源。

3.根据权利要求1所述的针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置，其特征在于：所述的摆镜为红外波段反射镜或可见光反射镜。

4.根据权利要求1所述的针对探测器像元响应率的非均匀性校正装置，其特征在于：所述的摆镜电机的工作方式为连续扫描式、往返扫描式或多点定位式的摆动方式。

5.一种针对探测器像元响应率的非均匀性校正方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）、需要对探测器进行非均匀性校正时，给摆镜电机发送动作指令或设定程序定时发送，摆镜电机带动摆镜依次转向两个辐射源，转动角度通过事先的计算确定，确保两个辐射源发出的辐射能量依次被探测器接收到；（2）通过两点校正算法，得到校正模板，从而实现对探测器像元响应率非均匀性的校正。该校正方法可以对探测器的每次积分进行非均匀校正，校正模板可以做为动态数据临时存储，待下一次校正后，被新模板覆盖。

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