CN107341780A - 一种红外图像预处理校正方法 - Google Patents

一种红外图像预处理校正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107341780A
CN107341780A CN201710564305.9A CN201710564305A CN107341780A CN 107341780 A CN107341780 A CN 107341780A CN 201710564305 A CN201710564305 A CN 201710564305A CN 107341780 A CN107341780 A CN 107341780A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
infrared
data
overall data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710564305.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107341780B (zh
Inventor
周云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Zhong Haoyingfu Science And Technology Ltd
Original Assignee
Chengdu Zhong Haoyingfu Science And Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Zhong Haoyingfu Science And Technology Ltd filed Critical Chengdu Zhong Haoyingfu Science And Technology Ltd
Priority to CN201710564305.9A priority Critical patent/CN107341780B/zh
Publication of CN107341780A publication Critical patent/CN107341780A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107341780B publication Critical patent/CN107341780B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/70—Denoising; Smoothing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10048—Infrared image

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采用带镜头的红外探测器采集目标的红外图像整体数据X；步骤二：采用带镜头的红外探测器采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH1和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL1，并计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1。本发明引入了有镜头和无镜头红外探测器采集数据，进行两点校正处理，降低了因红外探测器挡片噪声引起的图像非均匀性，从而使得红外图像的预处理校正效果更加精准。同时，本发明运算简单、处理效率高、实时性佳，具有很好的市场潜力，可对各种红外场景进行预处理非均匀校正。

Description

一种红外图像预处理校正方法
技术领域
本发明涉及红外图像处理技术领域，具体涉及一种红外图像预处理校正方法。
背景技术
现如今，非制冷红外焦平面探测器是发展最为迅速的红外探测器种类之一，已经成为国内外研究者的重要研究方向。主要原理是通过红外焦平面阵列获取场景中物体的热辐射信息，从而转化为电信号进入后端进行成像显示。红外焦平面阵列具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、低功耗、灵敏度高等优点，还能在全天候进行稳定工作。目前红外焦平面阵列成像已经广泛的应用到军事安防监测、军事制导、民间监测、遥感、医疗等各种领域。
红外探测器通常包括有机芯、焦平面、挡片、镜头等；其中，红外焦平面阵列是由成千上万数量的探测元组成，在理想的情况下，红外焦平面阵列获取均匀热辐射物体时，每个探测元输出的幅值是相同的。然而，由于红外探测器会受到材料、工艺条件等影响，使得探测元存在缺陷，即使在均匀热辐射下，红外探测器输出的幅值也不相同，即红外焦平面阵列产生了非均匀性。另外，除了阵列元自身的缺陷造成的非均匀性外，外界环境因素的影响也会使红外焦平面阵列产生非均匀性；例如，当红外探测器挡片、镜头的温度变化时也会使红外焦平面阵列产生非均匀性。红外焦平面的非均匀性会使得阵列元响应率不相同，严重降低了成像系统的温度分辨率以及成像质量。
发明内容
本发明的目的在于克服随着机芯温度变化引起的探测器管壳、镜头、挡片等非主要目标信号的发热以及探测器衬底温度的变化引起的探测器输出的信号整体变化和非均匀性变化而影响成像系统的温度分辨率以及成像质量的缺陷，提供一种红外图像预处理校正方法。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种红外图像预处理校正方法，包括以下步骤：
步骤一：采用带镜头的红外探测器采集目标的红外图像整体数据X；
步骤二：采用带镜头的红外探测器采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH1和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL1，并计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1；
步骤三：将红外探测器的镜头取下，采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH2和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL2，并计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2；
步骤四：将红外探测器的镜头取下，采集红外探测器挡片的红外图像整体数据，并对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理，得到校正后数据XB；
步骤五：对步骤一中的目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正，得到校正结果Y。
进一步的，所述步骤二中计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1的方法为：
YHm+L1＝a1.*(XHm+X1)+b1 (1)
YLm+L1＝a1.*(XLm+X1)+b1 (2)
其中，XHm为红外探测器带镜头采集高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLm为红外探测器带镜头采集低温时黑体目标的低温红外图像数据，X1为误差数据，高温红外图像整体数据XH1＝XHm+X1，低温红外图像整体数据XL1＝XLm+X1，YHm为高温红外图像数据XHm校正后的阵列，YLm为低温红外图像数据XLm校正后的阵列，L1为误差数据X1校正后的阵列，a1为增益校正参数，b1为偏置校正参数，YHm+L1为高温红外图像整体数据XH1校正后的阵列，YLm+L1为低温红外图像整体数据XL1校正后的阵列；其中，
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列行数，N为红外焦平面阵列列数；将公式(3)代入公式(1)，将公式(4)代入公式(2)，然后结合公式(1)和公式(2)得出：
b1＝YHm+L1-a1.*(XHm+X1) (6)。
所述步骤三中计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2的方法为：
YHB+L2＝a2.*(XHB+X2)+b2 (7)
YLB+L2＝a2.*(XLB+X2)+b2 (8)
其中，XHB为红外探测器不带镜头采集的高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLB为红外探测器不带镜头采集的低温时黑体目标的低温图像数据，X2为误差数据，高温图像整体数据XH2＝XHB+X2，低温图像整体数据XL2＝XLB+X2，YHB为高温红外图像数据XHB校正后的阵列，YLB为低温红外图像数据XLB校正后的阵列，L2为误差数据X2校正后的阵列，a2为增益校正参数，b2为偏置校正参数，YHB+L2为高温图像整体数据XH2校正后的阵列，YLB+L2为低温图像整体数据XL2校正后的阵列；其中，
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列的行数，N为红外焦平面阵列的列数；将公式(9)代入公式(7)，将公式(10)代入公式(8)，然后结合公式(7)和公式(8)得出：
b2＝YHB+L2-a2.*(XHB+X2) (12)。
所述步骤四中对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理的公式为：
XB＝YB+L2＝a2.*(B+X2)+b2 (13)
B为红外探测器挡片的红外图像数据，X2为误差数据，L2为误差数据X2校正后的阵列，YB为红外探测器挡片的红外图像数据B校正后的阵列，YB+L2为红外探测器挡片的红外图像整体数据校正后的阵列。
所述步骤五中对目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正的校正公式为：
Y＝(Ym+L1)-(YB+L2)
＝a1.*(Xm+X1)+b1-a2.*(B+X2)-b2 (14)
公式(14)整理后得到：
Y＝a1.*Xm-a2.*B+(YHm+L1-YHb-L2)-(a1.*XHm-a2.*XHB) (15)
其中，Xm为目标的红外图像数据，目标的红外图像整体数据X＝Xm+X1，Ym为目标的红外图像数据Xm校正后的数据，Y为目标的红外图像整体数据X校正后的数据。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：本发明将黑体目标作为参考辐射源，并通过红外探测器带有镜头和无镜头两种状态采集黑体目标数据，并进行两点校正处理；同时采集红外探测器挡片的数据，并对红外探测器挡片的数据进行校正；最后结合校正数据来对需检测的目标的数据进行校正，有效的降低了目标数据因红外探测器挡片噪声引起的图像非均匀性，从而使得红外图像的预处理校正效果更加精准。同时，本发明运算简单、处理效率高、实时性佳，具有很好的市场潜力，可对各种红外场景进行预处理非均匀校正。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
本发明公开的一种红外图像预处理校正方法，具体步骤为：
首先，采集目标的红外图像整体数据X；即采用带镜头的红外探测器采集需要检测的目标的红外图像整体数据X。
其次，采用带镜头的红外探测器采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH1和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL1，并计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1。在本实施例中，该黑体目标作为参考均匀辐射源。
具体的，采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH1是指在温度为50℃～90℃时所采集的黑体目标的整体数据，如温度为70℃时采集的黑体目标的整体数据；采集低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL1是指在温度为10℃～30℃时所采集的黑体目标的整体数据，如温度为20℃时采集的黑体目标的整体数据。通过采集两种温度下的黑体目标的整体数据，采用两点校正的方式计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1；具体的计算方法为：
YHm+L1＝a1.*(XHm+X1)+b1 (1)
YLm+L1＝a1.*(XLm+X1)+b1 (2)
其中，XHm为红外探测器带镜头采集高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLm为红外探测器带镜头采集低温时黑体目标的低温红外图像数据，X1为包括了镜头壁、挡片内外壳等辐射的误差数据，高温红外图像整体数据XH1＝XHm+X1，低温红外图像整体数据XL1＝XLm+X1，YHm为高温红外图像数据XHm校正后的阵列，YLm为低温红外图像数据XLm校正后的阵列，L1为误差数据X1校正后的阵列，a1为增益校正参数，b1为偏置校正参数，YHm+L1为高温红外图像整体数据XH1校正后的阵列，YLm+L1为低温红外图像整体数据XL1校正后的阵列；其中，
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列行数，N为红外焦平面阵列列数。将公式(3)代入公式(1)，将公式(4)代入公式(2)，然后结合公式(1)和公式(2)可得出：
b1＝YHm+L1-a1.*(XHm+X1) (6)。
再次，将红外探测器的镜头取下后，再用红外探测器采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH2和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL2，并计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2。
具体的，采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH2是指在温度为50℃～90℃时所采集的黑体目标的整体数据，如温度为70℃时采集的黑体目标的整体数据；采集低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL2是指在温度为10℃～30℃时所采集的黑体目标的整体数据，如温度为20℃时采集的黑体目标的整体数据。
具体的，计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2的方法为：
YHB+L2＝a2.*(XHB+X2)+b2 (7)
YLB+L2＝a2.*(XLB+X2)+b2 (8)
其中，XHB为红外探测器不带镜头采集的高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLB为红外探测器不带镜头采集的低温时黑体目标的低温图像数据，X2为包含了挡片内外壳等辐射的误差数据，高温图像整体数据XH2＝XHB+X2，低温图像整体数据XL2＝XLB+X2，YHB为高温红外图像数据XHB校正后的阵列，YLB为低温红外图像数据XLB校正后的阵列，L2为误差数据X2校正后的阵列，a2为增益校正参数，b2为偏置校正参数，YHB+L2为高温红外图像整体数据XH2校正后的阵列，YLB+L2为低温红外图像整体数据XL2校正后的阵列；其中，
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列的行数，N为红外焦平面阵列的列数。将公式(9)代入公式(7)，将公式(10)代入公式(8)，然后结合公式(7)和公式(8)可得出：
b2＝YHB+L2-a2.*(XHB+X2) (12)。
然后，将红外探测器的镜头取下后，再用红外探测器采集红外探测器挡片的红外图像整体数据，并对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理，得到校正后数据XB；即将红外探测器的镜头取下后，当红外探测器的挡片进入视场时，采集红外探测器挡片的红外图像整体数据，并对数据进行校正。
具体的，对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理的公式为：
XB＝YB+L2＝a2.*(B+X2)+b2 (13)
B为红外探测器挡片的红外图像数据，X2为包含了挡片内外壳等辐射的误差数据，红外探测器挡片的红外图像整体数据等于B+X2，L2为误差数据X2校正后的阵列，YB为红外探测器挡片的红外图像数据B校正后的阵列，YB+L2为红外探测器挡片的红外图像整体数据校正后的阵列。
最后，结合上述对黑体目标和红外探测器挡片的校正数据对采集到的需要检测的目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正，得到校正结果Y。具体的，结合公式(1)和公式(13)可知，对目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正的具体校正公式为：
Y＝(Ym+L1)-(YB+L2)
＝a1.*(Xm+X1)+b1-a2.*(B+X2)-b2 (14)
公式(14)整理后得到：
Y＝a1.*Xm-a2.*B+(YHm+L1-YHb-L2)-(a1.*XHm-a2.*XHB) (15)
其中，Xm为目标的红外图像数据，目标的红外图像整体数据X＝Xm+X1，Ym为目标的红外图像数据Xm校正后的数据，Y为目标的红外图像整体数据X校正后的数据。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：采用带镜头的红外探测器采集目标的红外图像整体数据X；
步骤二：采用带镜头的红外探测器采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH1和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL1，并计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1；
步骤三：将红外探测器的镜头取下，采集高温时黑体目标的高温红外图像整体数据XH2和低温时黑体目标的低温红外图像整体数据XL2，并计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2；
步骤四：将红外探测器的镜头取下，采集红外探测器挡片的红外图像整体数据，并对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理，得到校正后数据XB；
步骤五：对步骤一中的目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正，得到校正结果Y。
2.根据权利要求1中所述的一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，所述步骤二中计算高温红外图像整体数据XH1和低温红外图像整体数据XL1之间的校正参数a1和b1的方法为：
YHm+L1＝a1.*(XHm+X1)+b1 (1)
YLm+L1＝a1.*(XLm+X1)+b1 (2)
其中，XHm为红外探测器带镜头采集高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLm为红外探测器带镜头采集低温时黑体目标的低温红外图像数据，X1为误差数据，高温红外图像整体数据XH1＝XHm+X1，低温红外图像整体数据XL1＝XLm+X1，YHm为高温红外图像数据XHm校正后的阵列，YLm为低温红外图像数据XLm校正后的阵列，L1为误差数据X1校正后的阵列，a1为增益校正参数，b1为偏置校正参数，YHm+L1为高温红外图像整体数据XH1校正后的阵列，YLm+L1为低温红外图像整体数据XL1校正后的阵列；其中，
<mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mo>(</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>N</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mo>(</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>N</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列行数，N为红外焦平面阵列列数；将公式(3)代入公式(1)，将公式(4)代入公式(2)，然后结合公式(1)和公式(2)得出：
<mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
b1＝YHm+L1-a1.*(XHm+X1) (6)。
3.根据权利要求2中所述的一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，所述步骤三中计算高温红外图像整体数据XH2和低温红外图像整体数据XL2之间的校正参数a2和b2的方法为：
YHB+L2＝a2.*(XHB+X2)+b2 (7)
YLB+L2＝a2.*(XLB+X2)+b2 (8)
其中，XHB为红外探测器不带镜头采集的高温时黑体目标的高温红外图像数据，XLB为红外探测器不带镜头采集的低温时黑体目标的低温图像数据，X2为误差数据，高温图像整体数据XH2＝XHB+X2，低温图像整体数据XL2＝XLB+X2，YHB为高温红外图像数据XHB校正后的阵列，YLB为低温红外图像数据XLB校正后的阵列，L2为误差数据X2校正后的阵列，a2为增益校正参数，b2为偏置校正参数，YHB+L2为高温图像整体数据XH2校正后的阵列，YLB+L2为低温图像整体数据XL2校正后的阵列；其中，
<mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mo>(</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>N</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>9</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mo>(</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>N</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>10</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
(i，j)为坐标为第i行第j列的像素，M为红外焦平面阵列的行数，N为红外焦平面阵列的列数；将公式(9)代入公式(7)，将公式(10)代入公式(8)，然后结合公式(7)和公式(8)得出：
<mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>11</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
b2＝YHB+L2-a2.*(XHB+X2) (12)。
4.根据权利要求3中所述的一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，所述步骤四中对红外探测器挡片的红外图像整体数据进行非均匀校正处理的公式为：
XB＝YB+L2＝a2.*(B+X2)+b2 (13)
B为红外探测器挡片的红外图像数据，X2为误差数据，L2为误差数据X2校正后的阵列，YB为红外探测器挡片的红外图像数据B校正后的阵列，YB+L2为红外探测器挡片的红外图像整体数据校正后的阵列。
5.根据权利要求4中所述的一种红外图像预处理校正方法，其特征在于，所述步骤五中对目标的红外图像整体数据X进行非均匀校正的校正公式为：
Y＝(Ym+L1)-(YB+L2)
＝a1.*(Xm+X1)+b1-a2.*(B+X2)-b2 (14)
公式(14)整理后得到：
Y＝a1.*Xm-a2.*B+(YHm+L1-YHb-L2)-(a1.*XHm-a2.*XHB) (15)
其中，Xm为目标的红外图像数据，目标的红外图像整体数据X＝Xm+X1，Ym为目标的红外图像数据Xm校正后的数据，Y为目标的红外图像整体数据X校正后的数据。
CN201710564305.9A 2017-07-12 2017-07-12 一种红外图像预处理校正方法 Active CN107341780B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710564305.9A CN107341780B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 一种红外图像预处理校正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710564305.9A CN107341780B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 一种红外图像预处理校正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107341780A true CN107341780A (zh) 2017-11-10
CN107341780B CN107341780B (zh) 2020-07-14

Family

ID=60219197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710564305.9A Active CN107341780B (zh) 2017-07-12 2017-07-12 一种红外图像预处理校正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107341780B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107888804A (zh) * 2017-11-13 2018-04-06 烟台艾睿光电科技有限公司 热像仪图像处理方法及装置
CN108007576A (zh) * 2017-11-24 2018-05-08 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外热像仪的镜头标定方法及装置
CN108322732A (zh) * 2017-12-01 2018-07-24 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 温度可变辐射材料的红外热像仪非均匀校正挡板测试方法
CN109297604A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 浙江兆晟科技股份有限公司 一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统
CN112784703A (zh) * 2021-01-04 2021-05-11 长春理工大学 一种基于多光谱的人员行动轨迹确定方法
CN113432723A (zh) * 2021-08-29 2021-09-24 北方夜视科技(南京)研究院有限公司 用于弱化杂散辐射的图像处理方法、系统及计算机系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1253779A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-30 Lockheed Martin Corporation Scene-based non-uniformity correction for detector arrays
US20100141768A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Bae Systems Information & Electronic Systems Integration, Inc. Fast electrostatic shutter and method of achieving offset compensation in infrared video imagers using fast shutters
CN103528690A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 电子科技大学 一种红外热像仪的非均匀校正方法
CN106296627A (zh) * 2016-09-22 2017-01-04 电子科技大学 一种校正红外成像系统的非均匀性的方法
CN106500846A (zh) * 2016-09-22 2017-03-15 电子科技大学 一种红外成像系统的非均匀性校正方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1253779A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-30 Lockheed Martin Corporation Scene-based non-uniformity correction for detector arrays
US20100141768A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Bae Systems Information & Electronic Systems Integration, Inc. Fast electrostatic shutter and method of achieving offset compensation in infrared video imagers using fast shutters
CN103528690A (zh) * 2013-09-24 2014-01-22 电子科技大学 一种红外热像仪的非均匀校正方法
CN106296627A (zh) * 2016-09-22 2017-01-04 电子科技大学 一种校正红外成像系统的非均匀性的方法
CN106500846A (zh) * 2016-09-22 2017-03-15 电子科技大学 一种红外成像系统的非均匀性校正方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOHANN TENDERO1，ET AL: "《Non-Uniformity Correction of Infrared Images by Midway Equalization》", 《IMAGE PROCESSING ON LINE》 *
吕游，等: "《红外焦平面阵列非均匀性校正算法研究》", 《计算机技术与发展》 *
王平，等: "《红外焦平面阵列非均匀校正技术研究》", 《国防科技大学学报》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107888804A (zh) * 2017-11-13 2018-04-06 烟台艾睿光电科技有限公司 热像仪图像处理方法及装置
CN108007576A (zh) * 2017-11-24 2018-05-08 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外热像仪的镜头标定方法及装置
CN108007576B (zh) * 2017-11-24 2020-03-27 烟台艾睿光电科技有限公司 一种红外热像仪的镜头标定方法及装置
CN108322732A (zh) * 2017-12-01 2018-07-24 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 温度可变辐射材料的红外热像仪非均匀校正挡板测试方法
CN108322732B (zh) * 2017-12-01 2020-02-14 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 温度可变辐射材料的红外热像仪非均匀校正挡板测试方法
CN109297604A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 浙江兆晟科技股份有限公司 一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统
CN109297604B (zh) * 2018-09-28 2020-06-09 浙江兆晟科技股份有限公司 一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统
CN112784703A (zh) * 2021-01-04 2021-05-11 长春理工大学 一种基于多光谱的人员行动轨迹确定方法
CN112784703B (zh) * 2021-01-04 2024-01-16 长春理工大学 一种基于多光谱的人员行动轨迹确定方法
CN113432723A (zh) * 2021-08-29 2021-09-24 北方夜视科技(南京)研究院有限公司 用于弱化杂散辐射的图像处理方法、系统及计算机系统
CN113432723B (zh) * 2021-08-29 2021-11-05 北方夜视科技(南京)研究院有限公司 用于弱化杂散辐射的图像处理方法、系统及计算机系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107341780B (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107341780A (zh) 一种红外图像预处理校正方法
CN104580894B (zh) 一种红外焦平面的多点校正方法及系统
CN106595869B (zh) 一种高分辨率制冷型红外热像仪
CN105928627B (zh) 一种消除制冷型热像仪画面复现非均匀性的方法
CN1821732A (zh) 一种红外测温实时校准的方法及装置
CN103162843B (zh) 一种基于VOx探测器的无快门红外热像仪及其使用方法
US10931901B2 (en) Method and apparatus for selectively correcting fixed pattern noise based on pixel difference values of infrared images
CN109060140A (zh) 基于多点标定及拟合的红外图像非均匀性校正方法
CN103076156A (zh) 红外焦平面阵列的多判据盲元检测方法
CN110487416B (zh) 一种红外热像仪netd与mrtd的快速测试方法
TW201601536A (zh) 紅外線焦平面陣列模組的性能參數量測方法及壞點偵測方法
CN107741279A (zh) 一种非制冷红外探测器的两点校正方法
CN106500846A (zh) 一种红外成像系统的非均匀性校正方法
CN107454349A (zh) 一种基于sCMOS相机的固定噪声自适应检测与校正方法
CN105890873A (zh) 一种热红外高光谱成像仪盲元检测的装置和方法
KR20200004680A (ko) 하늘 영상을 이용한 미세먼지 측정 시스템
Cao et al. Lookup table approach for radiometric calibration of miniaturized multispectral camera mounted on an unmanned aerial vehicle
CN107093196A (zh) 视频卫星面阵相机在轨相对辐射定标方法
CN107271046A (zh) 一种基于局部统计相关性的非均匀性校正方法及装置
CN105092043B (zh) 一种基于场景的变积分时间的非均匀性校正方法
CN103778637B (zh) 一种基于直方图平衡的在轨90°辐射定标处理方法
US9154711B2 (en) Infrared thermal imaging system and method
CN111609937B (zh) 一种红外热像仪外场标定方法及装置
Ding et al. A median-ratio scene-based non-uniformity correction method for airborne infrared point target detection system
CN107490436A (zh) 一种红外测温系统大气透射率校正方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant