CN107976255A - 一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置。其中，方法包括预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，及在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数；获取红外探测器焦平面阵列温度‑温度修正值表及红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据当前温度获取相对应的温度修正值；根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。本申请提供的技术方案提高了红外探测器的非均匀性校正系数的标定效率，提高了红外设备生成的红外图像的质量，具有好的社会经济效益。

Description

一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及红外设备技术领域，特别是涉及一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置。

背景技术

红外探测器为红外设备的关键器件，用于将入射的红外辐射信号转变成电信号进行输出，可用来度量物体的热量分布。例如，红外热像仪为红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。现代红外探测器的工作原理一般基于红外热效应和光电效应，这两种效应的输出为电量，或者可用适当的方法转变成电量。

红外机芯在出厂前，即红外机芯的制造商在红外机芯推向市场前，会对红外机芯(即红外探测器)的非均匀性校正系数进行标定。但是，当红外探测器的焦平面温度发生变化后，之前标定的非均匀性校正系数就会失效，而失效的非均匀性校正系数会导致整个红外设备生成的图像的固定图形噪声增大，影响用户使用。

现有技术，一般采用常温下标定红外探测器的一组系数，然后整个温区都使用这组系数。但是这组系数只在常温环境下可得到较好质量的红外图像，而在其他温区(例如高温、低温环境)中，图像劣化严重；而采用分温度段进行标定，即分别在每段温区对非均匀性校正系数进行标定，不仅耗时长、标定效率低，而且不可避免的需要在高低温环境下进行标定，设备和人工成本高。

鉴于此，如何用简单的标定方法标定，标定后可以在整个红外探测器工作温度范围内使之有效使用，提高标定效率，减轻人工成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置，提高了红外探测器的非均匀性校正系数的标定效率，减轻人工成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法，包括：

预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，及在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数，并获取红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表；

获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据所述当前温度获取相对应的温度修正值；

根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

可选的，所述根据所述当前温度获取相对应的温度修正值包括：

根据所述当前温度在预建的红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度对应的温度修正值；

所述红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为所述红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表。

可选的，所述根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数包括：

利用下述公式，根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为所述使用非均匀性校正系数，GL为所述第一非均匀性校正系数，GH为所述第二非均匀性校正系数，α为所述温度修正值。

本发明实施例另一方面提供了一种红外探测器非均匀性校正系数的修正装置，包括：

修正参考值计算模块，用于预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数；

获取信息模块，用于获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据所述当前温度获取相对应的温度修正值；

系数修正模块，用于根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

可选的，所述获取信息模块为根据所述当前温度在预建的红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度对应的温度修正值；所述红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为所述红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表的模块。

可选的，所述系数修正模块为利用下述公式，根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数的模块：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为所述使用非均匀性校正系数，GL为所述第一非均匀性校正系数，GH为所述第二非均匀性校正系数，α为所述温度修正值。

本发明实施例提供了一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法，预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，及在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数；获取红外探测器焦平面阵列的当前温度及红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表，根据当前温度获取相对应的温度修正值；根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

本申请提供的技术方案的优点在于，在红外探测器的实际使用过程中，根据红外探测器焦平面阵列的温度，实时对红外探测器的非均匀性校正系数进行修正，有效的解决了红外探测器的焦平面温度发生变化后，之前标定的非均匀性校正系数失效，而导致整个红外设备生成的红外图像质量变差的现象，避免用户在使用环境温度发生变化后，需要自己标定的问题，极大的提高了红外探测器的非均匀性校正系数的标定效率，提高了红外设备生成的红外图像的质量，有利于提高制造工厂的生产效率，具有好的社会经济效益。

此外，本发明实施例还针对红外探测器非均匀性校正系数的修正方法提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置具有相应的优点。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置的一种具体实施方式结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：

S101：预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，及在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数，并获取红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表。

两点校正法为红外图像非均匀性校正方法的一种，如果各阵列元的响应特性在所感兴趣的温度范围内为线性的，则在时间上是稳定的，并假定1/f噪声的影响较小。

两点校正法在光路中插入一均匀辐射的黑体，通过各阵列元对高温和低温下的均匀黑体辐射的响应计算出校正增益和校正偏移量，从而实现非均匀校正。

第一预设温度与第二预设温度均为红外探测器焦平面阵列温度。第一预设温度和第二预设温度为根据用户需求和具体的实际情况进行确定，本申请对此不做任何限定。

S102：获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据当前温度获取相对应的温度修正值。

当前温度对应的温度修正值可通过下述方法获取：

根据当前温度在预建的红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度对应的温度修正值。

红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表，温度和非均匀性校正系数一一对应，或者一个温度区域对应一个非均匀性校正系数，这均不影响本申请的实现；不同的红外探测器，红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表可能相同，也可能不同，可根据具有实际情况进行构建，预先存储在红外设备中。

S103：根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

在一种具体的实施方式中，可利用下述公式，根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为使用非均匀性校正系数，GL为第一非均匀性校正系数，GH为第二非均匀性校正系数，α为温度修正值。

需要说明的是，第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数及使用非均匀性校正系数均为矩阵，温度修正值为数值。

在本发明实施例提供的技术方案中，在红外探测器的实际使用过程中，根据红外探测器焦平面阵列的温度，实时对红外探测器的非均匀性校正系数进行修正，有效的解决了红外探测器的焦平面温度发生变化后，之前标定的非均匀性校正系数失效，而导致整个红外设备生成的红外图像质量变差的现象，避免用户在使用环境温度发生变化后，需要自己标定的问题，极大的提高了红外探测器的非均匀性校正系数的标定效率，提高了红外设备生成的红外图像的质量，有利于提升制造工厂的生产效率，具有好的社会经济效益。

本发明实施例还针对红外探测器非均匀性校正系数的修正方法提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性。下面对本发明实施例提供的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置进行介绍，下文描述的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置与上文描述的红外探测器非均匀性校正系数的修正方法可相互对应参照。

参见图2，图2为本发明实施例提供的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：

修正参考值计算模块201，用于预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数。

获取信息模块202，用于获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据当前温度获取相对应的温度修正值。

系数修正模块203，用于根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

可选的，在本实施例的一些实施方式中，所述获取信息模块202可为根据当前温度在预建的红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为红外探测器当前温度对应的温度修正值；红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表的模块。

在另外一些实施方式中，所述系数修正模块203还可为利用下述公式，根据第一非均匀性校正系数、第二非均匀性校正系数、温度修正值计算使用非均匀性校正系数的模块：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为使用非均匀性校正系数，GL为第一非均匀性校正系数，GH为第二非均匀性校正系数，α为温度修正值。

本发明实施例所述红外探测器非均匀性校正系数的修正装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

由上可知，本发明实施例在红外探测器的实际使用过程中，根据红外探测器焦平面阵列的温度，实时对红外探测器的非均匀性校正系数进行修正，有效的解决了红外探测器的焦平面温度发生变化后，之前标定的非均匀性校正系数失效，而导致整个红外设备生成的红外图像质量变差的现象，避免用户在使用环境温度发生变化后，需要自己标定的问题，极大的提高了红外探测器的非均匀性校正系数的标定效率，提高了红外设备生成的红外图像的质量，有利于提升制造工厂的生产效率，具有好的社会经济效益。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种红外探测器非均匀性校正系数的修正方法，其特征在于，包括：

预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，及在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数，并获取红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表；

获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据所述当前温度获取相对应的温度修正值；

根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数；

其中，所述第一预设温度与所述第二预设温度均为红外探测器焦平面阵列温度。

2.根据权利要求1所述的红外探测器非均匀性校正系数的修正方法，其特征在于，所述根据所述当前温度获取相对应的温度修正值包括：

根据所述当前温度在预建的所述红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度对应的温度修正值；

所述红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为所述红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的红外探测器非均匀性校正系数的修正方法，其特征在于，所述根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数包括：

利用下述公式，根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为所述使用非均匀性校正系数，GL为所述第一非均匀性校正系数，GH为所述第二非均匀性校正系数，α为所述温度修正值。

4.一种红外探测器非均匀性校正系数的修正装置，其特征在于，包括：

修正参考值计算模块，用于预先利用两点校正法计算红外探测器在第一预设温度时的第一非均匀性校正系数，在第二预设温度时的第二非均匀性校正系数；

获取信息模块，用于获取红外探测器焦平面阵列的当前温度，根据所述当前温度获取相对应的温度修正值；

系数修正模块，用于根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度相对应的非均匀性校正系数。

5.根据权利要求4所述的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置，其特征在于，所述获取信息模块为根据所述当前温度在预建的红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表中，查找相对应的非均匀性校正系数，以作为所述红外探测器当前温度对应的温度修正值；所述红外探测器焦平面阵列温度-温度修正值表为所述红外探测器焦平面阵列的温度与该温度下的非均匀性校正系数的对应关系表的模块。

6.根据权利要求4或5任意一项所述的红外探测器非均匀性校正系数的修正装置，其特征在于，所述系数修正模块为利用下述公式，根据所述第一非均匀性校正系数、所述第二非均匀性校正系数、所述温度修正值计算使用非均匀性校正系数的模块：

Gx＝GL*α+GH*(1-α)；

式中，Gx为所述使用非均匀性校正系数，GL为所述第一非均匀性校正系数，GH为所述第二非均匀性校正系数，α为所述温度修正值。