CN103994828A - 红外热像仪面探测器上累积疵点的刀刃扫描检测法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种红外热像仪面探测器上累积疵点的刀刃扫描检测法，所需设备包括待检测的红外热像仪、转台、红外差分辐射源；调节红外面辐射源的温度，使其高于靶盘的温度，最终在红外热像仪视场内呈现出黑色环境下的白色靶像；白色靶像任一直线边缘处形成的两侧一黑一白的红外热像，即刀刃；调节转台高度以使刀刃能够对红外热像仪全视场内的像素点进行扫描，当紧贴刀刃的白或黑一侧出现灰点时，该点就是红外热像仪通过内部疵点校正算法隐藏起来的疵点，通过对刀刃的全视场扫描，能检测出红外热像仪有效视场内面探测器上的历次损伤累积下来并被隐藏起来的疵点。
Description
技术领域
本发明涉及红外检测领域，更具体涉及一种红外热像仪面探测器上累积疵点的刀刃扫描检测法。
背景技术
红外热像仪面探测器(如非致冷焦平面探测器)上的疵点多少是评估红外热像仪质量的重要指标，由于红外器件材质、制造工艺等方面的原因，红外热像仪面探测器上通常都有疵点，而且随着环境的改变，试验好的像素点也会受到损伤而转换成疵点，因此疵点数还会增加、分布也会逐渐密集起来。人们通常会制定相应的标准，来检验红外热像仪面探测器的疵点数量和分布形式，以判定其合格与否。例如中心区域通常规定不能有连续三个以上的疵点分布，否则影响产品使用。承制商为了能够得到较好的表观视频效果，将疵点对应视频帧内的高亮或高暗像素，通过其邻域内的像素点的亮度值进行插值平均，从而将该疵点隐藏起来，称之为疵点校正算法。疵点校正算法可以通过手动或自动运行，自动运行能将光滑无疵点的画面呈现在用户眼里，自动运行的次数越多，隐藏的疵点也会更多，如果疵点不被检测、提示出来，就会给红外热像仪的成像质量带来隐患，不能有效地观察到目标，甚至会因此造成危险。
对于有视频输出接口的红外热像仪必须是承制商如实提供相关疵点信息，例如算法或ROM中存储数据等，输出时才能知道这些累积疵点的位置，由于输出视频为已经处理过的视频，为了保证质量还是需要采取物理方法进行验证。某些为了强化密封性能的军用红外热像仪，没有在成品上做接口输出视频的，更需要采取物理方法来进行检测，但从目前的调研资料来看，尚未检索到有此类检测方法。
发明内容
为了解决不能或不便于使用视频输出检测红外热像仪面探测器上累积疵点、以及对使用视频输出检测红外热像仪面探测器上累积疵点的物理验证问题，本发明的目的在于提供一种直接、客观、操作简单方便、检测稳定有效的红外热像仪面探测器上累积疵点的刀刃扫描检测法。
为了实现上述目的，本方案采取以下措施：所需设备包括待检测的红外热像仪、转台、由红外面辐射源、靶盘、平行光管组成的红外差分辐射源；所述靶盘上设置空心的半圆靶、方靶或四杆靶；所述检测方法的步骤是，将转台放置于红外差分辐射源前，红外热像仪固定于转台上并对准红外差分辐射源；调节红外面辐射源的温度，使其高于靶盘的温度，最终在红外热像仪视场内呈现出黑色环境下的白色靶像；通过红外热像仪观察，白色靶像任一直线边缘处形成的两侧一黑一白的红外热像，即刀刃；调节转台高度以使刀刃能够对红外热像仪全视场内的像素点进行扫描；在不同高度旋转转台，通过相对运动使刀刃在红外热像仪的视场内进行扫描，当紧贴刀刃的白或黑一侧出现灰点时，该点就是红外热像仪通过内部疵点校正算法隐藏起来的疵点，通过对刀刃的全视场扫描，能检测出红外热像仪有效视场内面探测器上的历次损伤累积下来并被隐藏起来的疵点。
本发明的优点：1、是一种物理检测方法，而不是对视频进行数字式检测的方法，具有较好的检测客观性和直接性。2、对常规的各种疵点校正算法采取逆向思维，在刀刃扫描红外视场的过程中，将疵点置于刀刃高对比度分界线上，从而使该分界线对分该疵点使用校正算法时所用到的疵点邻域为黑、白两半，在进行插值计算时使该疵点以一个中间灰度值在视频上输出，疵点校正算法隐藏起来的疵点被检测出来，并通过刀刃的全视场扫描，检测视场内历史上积累下来的、所有被校正过的疵点。
附图说明
图1为本发明所需装置的结构示意图
图2方靶在红外热像仪视场内呈现的靶像轮廓图
图3半圆靶在红外热像仪视场内呈现的靶像轮廓图
图4四杆靶在红外热像仪视场内呈现的靶像轮廓图
图中：1、红外差分辐射源，2、转台，3、红外热像仪，4、红外面辐射源，5、靶盘，6、平行光管，7、半圆靶，8、方靶，9、四杆靶，10、刀刃。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施阐述如下：
参照图1，红外差分辐射源1包括红外面辐射源4、靶盘5、平行光管6；靶盘5上可以设置空心的半圆靶7、方靶8或四杆靶9；将可升降、旋转的转台2放置于红外差分辐射源1前，红外热像仪3固定于转台2上并对准红外差分辐射源1。
参照图2、图3和图4，调节红外面辐射源4的温度，使其高于靶盘5的温度，最终在红外热像仪3视场内呈现出黑色环境下的白色靶像；白色靶像任一直线边缘处形成的两侧一黑一白对比程度强烈的红外热像，即刀刃10；调节转台2高度，以使刀刃10能够对红外热像仪全视场内的像素点进行扫描；在不同高度旋转转台2，通过相对运动使刀刃10在红外热像仪3的视场内进行扫描，当紧贴刀刃10的白或黑一侧出现灰点时，该点就是红外热像仪3通过内部疵点校正算法隐藏起来的疵点，通过刀刃10对全视场的扫描，能检测出红外热像仪3有效视场内面探测器上历次损伤累积下来并被隐藏起来的疵点。
在本发明的刀刃扫描检测法下，热像仪3中采用校正算法隐藏起来的累积性疵点，其周围的正常像素点（即邻域点）可能为三种情况：
1、当疵点处于全黑中，邻域点全黑；
2、当疵点处于全白中，邻域点全白；
3、当疵点处于刀刃10上，即黑白交线上黑方或白方第一像素上时，邻域点有白有黑。
对于第3种情况，由于疵点的邻域点亮度值是图像中的极大值或极小值，用这样的邻域点对疵点进行校正运算，得到的亮度值将是一个较为居中的值，与邻域点形成较为强烈的对比度，从而识别出被校正的那个疵点来。
对于第1、2种情况是检测不出疵点的，因为按照校正算法得到的仍然分别是黑色或白色输出，与邻域点相同无法区分。只有进一步通过刀刃10在全视场内的扫描才能识别出所有被校正过的疵点。
由于自然景物的像的亮度值通常是连续变化的，因此邻域点的值变化较小，作为比较，采用现有技术的校正算法得到的疵点处亮度值的输出，会十分接近于邻域点的亮度值，从而使疵点显得与正常像素点一样，提高了热像仪表观上的显示质量，却隐藏了更深层次的质量问题，如疵点累积、扩展等问题。
采用刀刃扫描检测法可以揭示现有疵点校正算法所掩盖的疵点累积、扩展等问题。本发明还可以针对检测对象为由于各种原因，如某些军用热像仪为了强化密封性能，没有在成品上做接口输出视频的红外热像仪3，以及虽然有接口但是缺少视频输出设备。采用的转台2应有足够的稳定性和转动精度以保证刀刃10能稳定地对红外热像仪面探测器进行逐个像素的扫描。
Claims (1)
1. 红外热像仪面探测器上累积疵点的刀刃扫描检测法，其特征在于，所需设备包括待检测的红外热像仪、转台、由红外面辐射源、靶盘、平行光管组成的红外差分辐射源；所述靶盘上设置空心的半圆靶、方靶或四杆靶；所述检测方法的步骤是：将转台放置于红外差分辐射源前，红外热像仪固定于转台上并对准红外差分辐射源；调节红外面辐射源的温度，使其高于靶盘的温度，最终在红外热像仪视场内呈现出黑色环境下的白色靶像；通过红外热像仪观察，白色靶像任一直线边缘处形成的两侧一黑一白的红外热像，即刀刃；调节转台高度以使刀刃能够对红外热像仪全视场内的像素点进行扫描；在不同高度旋转转台，通过相对运动使刀刃在红外热像仪的视场内进行扫描，当紧贴刀刃的白或黑一侧出现灰点时，该点就是红外热像仪通过内部疵点校正算法隐藏起来的疵点，通过对刀刃的全视场扫描，能检测出红外热像仪有效视场内面探测器上的历次损伤累积下来并被隐藏起来的疵点。
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