CN109297604A - 一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，分别采集T1、T2温度下的黑体数据：使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j、Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj、Zsorj；获取时间平均值得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值；根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j。本发明通过对采集的数据分离列噪声；使用分离列噪声后的数据计算两点校正参数值，得到一个更符合红外热像仪探测元的特性的校正参数值。
Description
技术领域
本发明涉及一种定标参数的方法及系统，尤其涉及一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统。
背景技术
红外热像仪的主要部件红外焦平面阵列，由于生产工艺的原因，存在固有非均匀性，需要进行非均匀性校正。目前普遍应用的两点定标的校正方法，在定标计算的过程中，都包含了红外焦平面阵列读出电路的列噪声，影响了红外热像仪的非均匀性校正效果。
发明内容
本发明解决的技术问题是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，克服现有技术非均匀性校正效果不佳的技术问题。
本发明的技术方案是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，包括如下步骤：
分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj；将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Zsorj；
获取时间平均值Xsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Xsor；获取时间平均值Zsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Zsor；
根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：所述时间平均值Xsori,j、时间平均值Zsori,j，计算过程如下：
其中：XNi,j为M帧中采集的第N帧图像数据，ZNi,j为P帧中采集的第N帧图像数据，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Xsorj、列噪声值Zsorj，计算过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：计算所采集图像的时间平均值Xsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Xsor，计算所采集图像的时间平均值Zsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Zsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：两点校正定标参数获取过程如下：
Xi,j＝Xsori,j－Xsorj+Xsor
Zi,j＝Zsori,j－Zsorj+Zsor
其中：Xi,j为第一定标参数，Zi,j为第二定标参数，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的技术方案是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，包括采集模块、时间平均值获取模块、列噪声值获取模块、平均值获取模块、定标参数获取模块，所述采集模块分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数；所述时间平均值获取模块获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，所述时间平均值获取模块获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，所述列噪声值获取模块根据时间平均值Xsori,j得到列噪声值Xsorj，所述列噪声值获取模块根据时间平均值Zsori,j得到列噪声值Zsorj，所述平均值获取模块根据时间平均值Xsori,j得到的一帧图像计算该帧图像所有点的平均值Xsor；所述平均值获取模块根据时间平均值Zsori,j得到的一帧图像计算该帧图像所有点的平均值Zsor；所述定标参数获取模块根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，所述定标参数获取模块根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：所述时间平均值获取模块获取过程如下：
其中：XNi,j为M帧中采集的第N帧图像数据，ZNi,j为P帧中采集的第N帧图像数据，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Xsorj、列噪声值Zsorj，所述列噪声值获取模块获取过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：所述平均值获取模块计算所采集图像的时间平均值Xsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Xsor，计算所采集图像的时间平均值Zsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Zsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的进一步技术方案是：所述定标参数获取模块获取过程如下：
Xi,j＝Xsori,j－Xsorj+Xsor
Zi,j＝Zsori,j－Zsorj+Zsor
其中：Xi,j为第一定标参数，Zi,j为第二定标参数，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的技术效果是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj；将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Zsorj；获取时间平均值Xsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Xsor；获取时间平均值Zsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Zsor；根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。本发明通过对采集的数据分离列噪声；使用分离列噪声后的数据计算两点校正参数值，得到一个更符合红外热像仪探测元的特性的校正参数值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，包括采集模块、时间平均值获取模块、列噪声值获取模块、平均值获取模块、定标参数获取模块，包括如下步骤：
分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj；将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Zsorj；
所述采集模块1采集两种温度下的黑体数据：即将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j。时间平均值是一种定义概念，即：在一段时间内采集了多帧图像，该多帧图像的采集时间间隔相同，将该多帧图像对应像素点位置的像素灰度平均值即为该多帧图像的时间平均值。所述时间平均值获取模块2获取过程如下，具体来说：
时间平均值Xsori,j
将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，所述时间平均值获取模块2获取过程如下，具体来说：
其中：XNi,j为M帧中采集的第N帧图像数据，ZNi,j为P帧中采集的第N帧图像数据，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
获取时间平均值Xsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Xsor；获取时间平均值Zsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Zsor；
根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
根据时间平均值得到列噪声值Xsorj，计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Xsorj，所述列噪声值获取模块3获取过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
根据时间平均值得到列噪声值Zsorj，计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Zsorj，所述列噪声值获取模块获取过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
所述平均值获取模块4计算所采集图像的时间平均值Xsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Xsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
所述平均值获取模块4计算所采集图像的时间平均值Zsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Zsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
定标参数获取模块5获取两点校正定标参数获取过程如下：
Xi,j＝Xsori,j－Xsorj+Xsor
Zi,j＝Zsori,j－Zsorj+Zsor
其中：Xi,j为第一定标参数，Zi,j为第二定标参数，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
本发明的技术效果是：构建一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法及系统，分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj；将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Zsorj；获取时间平均值Xsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Xsor；获取时间平均值Zsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Zsor；根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。本发明通过对采集的数据分离列噪声；使用分离列噪声后的数据计算两点校正参数值，得到一个更符合红外热像仪探测元的特性的校正参数值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：
分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Xsorj；将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数，获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，根据时间平均值得到列噪声值Zsorj；
获取时间平均值Xsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Xsor；获取时间平均值Zsori,j得到一帧图像，计算该帧图像所有点的平均值Zsor；
根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
2.根据权利要求1所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，所述时间平均值Xsori,j、时间平均值Zsori,j，计算过程如下：
其中：XNi,j为M帧中采集的第N帧图像数据，ZNi,j为P帧中采集的第N帧图像数据，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
3.根据权利要求1所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Xsorj、列噪声值Zsorj，计算过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
4.根据权利要求1所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，计算所采集图像的时间平均值Xsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Xsor，计算所采集图像的时间平均值Zsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Zsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
5.根据权利要求1所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，两点校正定标参数获取过程如下：
Xi,j＝Xsori,j－Xsorj+Xsor
Zi,j＝Zsori,j－Zsorj+Zsor
其中：Xi,j为第一定标参数，Zi,j为第二定标参数，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
6.一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，其特征在于，包括采集模块、时间平均值获取模块、列噪声值获取模块、平均值获取模块、定标参数获取模块，所述采集模块分别采集T1、T2温度下的黑体数据：将黑体温度设置为T1，使用待处理红外热像仪连续采集M帧黑体数据，其中，M＝2N,N为大于或等于6的自然数，将黑体温度设置为T2，使用待处理红外热像仪连续采集P帧黑体数据，其中，P＝2N,N为大于或等于6的自然数；所述时间平均值获取模块获取该M帧黑体数据的时间平均值Xsori,j，所述时间平均值获取模块获取该P帧黑体数据的时间平均值Zsori,j，所述列噪声值获取模块根据时间平均值Xsori,j得到列噪声值Xsorj，所述列噪声值获取模块根据时间平均值Zsori,j得到列噪声值Zsorj，所述平均值获取模块根据时间平均值Xsori,j得到的一帧图像计算该帧图像所有点的平均值Xsor；所述平均值获取模块根据时间平均值Zsori,j得到的一帧图像计算该帧图像所有点的平均值Zsor；所述定标参数获取模块根据时间平均值Xsori,j、列噪声值Xsorj、平均值Xsor得到第一校正定标参数Xi,j，所述定标参数获取模块根据时间平均值Zsori,j、列噪声值Zsorj、平均值Zsor得到第二校正定标参数Zi,j，其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
7.根据权利要求6所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，其特征在于，所述时间平均值获取模块获取过程如下：
其中：XNi,j为M帧中采集的第N帧图像数据，ZNi,j为P帧中采集的第N帧图像数据，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
8.根据权利要求6所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，其特征在于，计算时间平均值数据每一列的平均值，得到每一列的列噪声值Xsorj、列噪声值Zsorj，所述列噪声值获取模块获取过程如下：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
9.根据权利要求6所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的系统，其特征在于，计算所采集图像的时间平均值Xsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Xsor，计算所采集图像的时间平均值Zsori,j得到的一帧图像上的所有点的平均值Zsor：
其中：i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
10.根据权利要求1所述一种获取红外热像仪两点校正定标参数的方法，其特征在于，所述定标参数获取模块获取过程如下：
Xi,j＝Xsori,j－Xsorj+Xsor
Zi,j＝Zsori,j－Zsorj+Zsor
其中：Xi,j为第一定标参数，Zi,j为第二定标参数，i为1到n的自然数，j为1到m的自然数，n×m为红外热像仪探测器阵列大小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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