CN106404182A - 一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
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    • G01J5/80—Calibration

Abstract

本发明公开了一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，它包括以下步骤，采用可控温度的黑体近距离对红外热像仪的探测器进行标定，计算各个标定温度点的正系数{Oi}以及校正系数{Oi}与标定图像{Gi}的函数关系式；基于实际拍摄的场景图像Gr进行基于图像值补偿的一点校正，发明所提供的方法克服了现有技术中一点校正仅适用于标定温度的缺陷，提供一种简单、有效的拓宽一点校正适用温度范围的方法，在温度范围内依据实际所拍摄的场景图像对一点校正系数进行实时修正，有效地降低了非均匀性。而且本发明提供的方法简单、易实现、不增加功耗并且不需要额外增加硬件模块。

Description

一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法
技术领域
本发明涉及红外热像装置校正领域，特别涉及一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法。
背景技术
非制冷型红外探测器具备体积小功耗低成本低等特点，在安防监控，森林防火，机器人，医疗等民用领域有着广泛的应用，随着近年来物联网、智能家居等新兴产业的逐步发展，非制冷型红外探测器逐步走向普通家庭之中，但由于非制冷红外焦平面探测器脱离了制冷设备以及自身温度漂移作用，采用非制冷型红外探测器的热像仪在经过一段工作时间或受到环境急剧变化后，会产生校正残差，使得探测器自身工作状态的变化导致非均匀性的变化，导致图像出现非均匀画质，严重影响红外成像的质量和温度分辨率，而非均匀性是衡量探测器性能以及影响成像效果的重要指标。为提高成像质量，需要对非均匀性进行校正。
一点校正技术利用特定温度黑体对探测器进行标定，因其原理简单、实现简便，该技术是现有红外非均匀校正时使用的常用技术。但是，一点校正实现在‘特定温度’处的非均匀校正，故当目标温度远离标定温度时，校正结果就会出现漂移。
而现有红外产品中，多采用挡片进行定期校正,同时这种漂移与场景内目标温度分布多样性有关，故进行挡片校正不能解决温度变化造成的缺陷。
因此需要一种拓宽一点校正的适用温度范围的方法来克服由于温度变化带来的非均匀性的变化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，如图1所示。它包括以下步骤，
S1采用可控温度的黑体近距离对红外热像仪的探测器进行标定，计算各个标定温度点{Ti}所对应的校正系数{Oi},i＝1,2,...,n；
S2计算探测器校正系数{Oi}与标定图像{Gi}的函数关系式；
S3基于实际拍摄的场景图像Gr进行一点校正。
如图2所示，所述的步骤S1还包括以下子步骤，
S11将黑体放置于红外热像仪近焦距清晰成像处，并使黑体充满图像画面；
S12将黑体温度控制为温度T0，红外热像仪对黑体连续取M帧图像，对取得M帧图像进行时域平均，得到输出图像G0；
S13对输出图像G0的所有像素点求和并求取平均值gAVG，再由等式O0＝G0-gAVG得到探测器校正系数O0；
S14在黑体温度标定范围[TL,TH]内调整黑体温度{Ti}，重复步骤S12和S13，记录黑体温度{Ti}以及对应的校正系数{Oi}和标定时输出图像{Gi}，i＝1,2,...,n。
所述的步骤S2还包括以下子步骤，
步骤S21，在步骤S1中的温度标定范围[TL,TH]内任选一个温度Ti为基准温度Tref，对应的校正系数记为基准校正系数Oref；
步骤S22，计算校正系数{Oi}与基准校正系数Oref的差值{dOi}，dOi＝Oi-Oref；
步骤S23，计算dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f。
所述的dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f为dOi＝f(Gi)
所述的步骤S3还包括以下子步骤，
步骤S31，令基准校正系数Oref为一点校正系数O1p；
步骤S32，依据实际所拍摄的场景图像Gr，对一点校正系数O1p进行修正。
所述的一点校正系数O1p修正后记为O'1p，并且O'1p＝O1p+f(Gr)。
本发明的有益效果是：本发明所提供的方法克服了现有技术中一点校正仅适用于标定温度的缺陷，提供一种简单、有效的拓宽一点校正适用温度范围，同时还能降低非均匀性的方法。而且本发明提供的方法简单、易实现、不增加功耗并且不需要额外增加硬件模块。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为步骤S1的流程意识图；
图3为步骤S2的流程意识图；
图4为步骤S3的流程意识图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：如图1所示，一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，它包括以下步骤，
S1采用可控温度的黑体近距离对红外热像仪的探测器进行标定，计算各个标定温度点{Ti}所对应的校正系数{Oi},i＝1,2,...,n；
S2计算探测器校正系数{Oi}与标定图像{Gi}的函数关系式；
S3基于图像Gr进行一点校正。
如图2所示，进一步地步骤S1还包括以下子步骤，
S11将黑体放置于红外热像仪近焦距清晰成像处，并使黑体的成像充满图像画面，优选地将黑体与红外热像仪放置在同一水平位置上，黑体距离红外热像仪距离d＝10cm；
S12使黑体温度稳定在温度T0，记录黑体的标定温度T0，红外热像仪对黑体连续取M帧图像，对取得M帧图像进行时域平均，得到输出图像G0；可将数M取50帧。
S13对输出图像G0的所有像素点求和并求取平均值gAVG，再由等式O0＝G0-gAVG得到探测器校正系数，该校正系数O0与标定温度T0对应；其中求取gAVG通过公式H为图像高，W为图像宽，a为图像像素矩阵列数，b为图像像素矩阵列数。
S14在黑体温度标定范围[TL,TH]内调整黑体温度{Ti}，黑体温度步进值ΔT，重复步骤S12和S13，记录黑体温度{Ti}以及对应的校正系数{Oi}和标定时输出图像{Gi}，i＝1,2,...,n，将黑体温度标定范围下限值TL应接近室温，设为25℃，上限值TH为80℃，，将步长ΔT设为1℃。
如图3所示，步骤S2还包括以下子步骤，
步骤S21，在步骤S1中的温度标定范围[TL,TH]内任选一个温度Ti为基准温度Tref，对应的校正系数记为基准校正系数Oref，选择与室温相近的标定温度作为基准温度Tref；
步骤S22，计算校正系数{Oi}与基准校正系数Oref的差值{dOi}，dOi＝Oi-Oref；
步骤S23，计算dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f，函数关系式f中各参数可以由参数估计方法求得，如最小二乘法求得，dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f根据dOi＝f(Gi)。
如图4所示，步骤S3还包括以下子步骤，
步骤S31，令基准校正系数Oref为一点校正系数O1p；
步骤S32，依据实际所拍摄的场景图像Gr，对一点校正系数O1p进行修正，将一点校正系数O1p修正后记为O'1p，并且O'1p＝O1p+f(Gr)，从而实现实时对一点校正系数O1p进行修正。
本发明提供的方法拓宽了一点校正适用温度范围，同时能够在该温度范围内依据实际所拍摄的场景图像对一点校正系数进行实时修正，有效地降低了非均匀性。

Claims (6)

1.一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：它包括以下步骤，
S1采用可控温度的黑体对红外热像仪的探测器在不同温度下进行标定，计算各个标定温度点{Ti}所对应的校正系数{Oi},i＝1,2,...,n；
S2计算探测器校正系数{Oi}与标定图像{Gi}的函数关系式；
S3基于实际拍摄的场景图像Gr进行一点校正。
2.根据权利要求1所述的一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：所述的步骤S1还包括以下子步骤，
S11将黑体放置于红外热像仪近焦距清晰成像处，并使黑体充满图像画面；
S12将黑体温度控制为温度T0，红外热像仪对黑体连续取M帧图像，对取得M帧图像进行时域平均，得到输出图像G0；
S13对输出图像G0的所有像素点求和并求取平均值gAVG，再由等式O0＝G0-gAVG得到探测器校正系数O0；
S14在黑体温度标定范围[TL,TH]内调整黑体温度{Ti}，重复步骤S12和S13，记录黑体温度{Ti}以及对应的校正系数{Oi}和标定时输出图像{Gi}，i＝1,2,...,n。
3.根据权利要求1所述的一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：所述的步骤S2还包括以下子步骤，
步骤S21，在步骤S1中的温度标定范围[TL,TH]内任选一个温度Ti为基准温度Tref，对应的校正系数记为基准校正系数Oref；
步骤S22，计算校正系数{Oi}与基准校正系数Oref的差值{dOi}，dOi＝Oi-Oref；
步骤S23，计算dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f。
4.根据权利要求3所述的一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：所述的dOi与标定图像{Gi}的函数关系式f经计算为dOi＝f(Gi)。
5.根据权利要求4所述的一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：所述的步骤S3还包括以下子步骤，
步骤S31，令基准校正系数Oref为一点校正系数O1p；
步骤S32，依据实际拍摄的场景图像Gr，对一点校正系数O1p进行修正。
6.根据权利要求5所述的一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法，其特征在于：所述的一点校正系数O1p修正后记为O'1p，并且O'1p＝O1p+f(Gr)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107976255A (zh) * 2017-11-24 2018-05-01 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置
CN111721201A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 温度检测方法
CN113436088A (zh) * 2021-06-09 2021-09-24 浙江兆晟科技股份有限公司 一种红外图像热窗效应实时抑制方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589707A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所 红外焦平面阵列探测器非均匀性校正残差的实时补偿方法
US20130193326A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Non-linear calibration of night vision microbolometer
CN105737990A (zh) * 2016-02-24 2016-07-06 华中科技大学 一种基于探测器温度的红外图像非均匀性校正方法及系统
CN105987758A (zh) * 2015-02-05 2016-10-05 南京理工大学 一种无挡片红外热像仪的非均匀性校正方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130193326A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Non-linear calibration of night vision microbolometer
CN102589707A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所 红外焦平面阵列探测器非均匀性校正残差的实时补偿方法
CN105987758A (zh) * 2015-02-05 2016-10-05 南京理工大学 一种无挡片红外热像仪的非均匀性校正方法
CN105737990A (zh) * 2016-02-24 2016-07-06 华中科技大学 一种基于探测器温度的红外图像非均匀性校正方法及系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107976255A (zh) * 2017-11-24 2018-05-01 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置
CN107976255B (zh) * 2017-11-24 2020-05-15 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置
CN111721201A (zh) * 2020-06-18 2020-09-29 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 温度检测方法
CN113436088A (zh) * 2021-06-09 2021-09-24 浙江兆晟科技股份有限公司 一种红外图像热窗效应实时抑制方法及系统
CN113436088B (zh) * 2021-06-09 2022-07-26 浙江兆晟科技股份有限公司 一种红外图像热窗效应实时抑制方法及系统

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