CN110260991A - 一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置 - Google Patents

一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置，包括采集当前快门补偿和前一次快门补偿后的数据，通过当前快门补偿和前一次快门补偿后的数据，计算该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj；计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj；根据焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj以及当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，从而计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。本发明能自适应采集温漂修正数据，根据环境的变化，依次迭代，自动计算下一时刻的补偿量，因为每台设备的补偿量都是每个设备自己实时计算出来的，即使探测器一致性很差。

Description

一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置
技术领域
本发明探测器测温领域，具体涉及一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置。
背景技术
在模组测温阶段，镜筒温漂是普遍存在的现象，目前可以通过打快门补偿掉该温漂，为了良好的用户体验，快门也不能一直打，且在没有打快门时， AD值又会由于焦平面温度的变化而变化。也就意味着，在打完快门补偿后，目标温度的偏差会越来越大，直至下次快门补偿才可以重回真实温度值。
现有的解决方案，需要预先采集温漂修正数据，其方法工序复杂，重复性较差、环境适应性较差。在测温设备大批量生产过程中，存在着巨大的隐患。
另外，也有使用TEC控制焦平面稳定在么一固定温度，使探测器尽量没有温漂，但在设备实际使用过程中，在刚开机时，依然会存在温度漂移，此时需要在实验室采集镜筒温漂的规律，再根据此规律计算实际温度值。若多台设备的个体差异性比较大，则需要每台设备都要做这个镜筒温漂的数据采集；若探测器一致性较好才能共用一组数据，当设备数量达到很大的量级时，其良率很明显会下降，且每一台镜筒温漂复核也需要很大的工作量，给生产带来极大的不便。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应采集温漂数据补偿量的方法及装置，可体现传统方法所不具备的优势，且能自适应采集温漂修正数据，根据环境的变化，依次迭代，自动计算下一时刻的补偿量，环境适应性很强。本发明的技术方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种自适应采集温漂数据补偿量的方法，所述方法包括：
步骤1，计算当前快门补偿和前一次快门补偿之间焦平面温度变化量与对应Y16变化量的比值Kj，即该两次快门补偿之间焦平面温升与对应Y16 变化的线性度；
步骤2，计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj；
步骤3，根据步骤1计算出的Kj以及步骤2计算出的ΔTj，从而计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前的任意时刻因焦平面温升需要的Y16 补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
进一步地，步骤1具体包括：
采集当前快门补偿的快门本底Y16均值Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的 Y16值为Y16_k1；
采集前一次快门补偿后的快门本底的Y16均值Y16_T0、焦平面温度 T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0 对应的Y16值为Y16_k0；
通过当前快门补偿和前一次快门补偿后的数据，从而得到该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1–T_j0)；
通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1-T_j0)，即得到该两次快门之间焦平面变化量与对应Y16变化量的比值Kj，表示为如下第一公式：
公式(一)：Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)。
进一步地，步骤2具体包括：
取当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前取任意时刻，记录此时焦平面温度T_js，则计算出所述当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，表示为如下第二公式：
公式(二)：ΔTj＝T_js–T_j1。
进一步地，所述方法还包括：
通过步骤3得到的补偿量ΔY16，对当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的Y16进行补偿，得到补偿后所测温度点的最终Y16，表示为如下第三公式：
公式(三)：Y16_end＝Y16_q-ΔY16；
其中，Y16_q代表当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的实时Y16，Y16_end代表所测温度点补偿后的最终Y16，通过 Y16与温度之间的对应表，查表即可获取Y16_end对应的温度值，即补偿后所测温度点的温度值。
进一步地，所述方法还包括：焦平面温度每变化0.3℃做一次快门补偿，焦平面温度每变化1.5℃做一次NUC补偿。
进一步地，所述NUC补偿分为快速NUC和首次NUC补偿，焦平面温度每变化1.5℃做1个快速NUC补偿，再变化1.5℃做首次NUC补偿，两者交替进行。
进一步地，在开机前两次快门补偿，均按照焦平面温度每变化0.2℃做一次快门补偿。
进一步地，焦平面温度烤稳之后，每隔1分钟做一次非NUC快门补偿。
作为本发明的第二方面，提供一种自适应采集温漂数据补偿量的装置，所述装置包括第一数据采集单元、第二数据采集单元、线性度计算单元、焦平面温差计算单元和补偿量计算单元；
所述第一数据采集单元用于采集当前快门补偿的快门本底Y16均值Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的Y16值为Y16_k1；
所述第二数据采集单元用于采集前一次快门补偿后的快门本底的Y16 均值Y16_T0、焦平面温度T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0对应的Y16值为Y16_k0；
所述线性度计算单元用于通过该两次快门补偿后的数据，计算该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1–T_j0)；并通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1-T_j0)，计算该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的比值Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)，即该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的线性度；
所述焦平面温差计算单元用于计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj＝T_js–T_j1，其中，T_js为当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前任意时刻的焦平面温度T_js；
所述补偿量计算单元用于根据焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj 以及当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
本发明的有益效果：
本发明提供的自适应采集温漂数据补偿量的方法，体现了传统方法所不具备的优势，且能自适应采集温漂修正数据，根据环境的变化，依次迭代，自动计算下一时刻的补偿量，环境适应性很强，该方法可以实现完全不用单独采集数据，设备会自身根据当前环境和探测器自身的参数性质计算出相应的补偿率，即使探测器一致性很差，也不受影响，因为每台设备的补偿量都是每个设备自己实时计算出来的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种自适应采集温漂数据补偿量的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的打快门时刻示意图；
图3为本发明实施例提供的未进行镜筒温漂补偿的所测温度点的温度曲线
图4为本发明实施例提供的进行了镜筒温漂补偿后所测温度点的温度曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种自适应采集温漂数据补偿量的方法，所述方法包括：
步骤1，计算当前快门补偿和前一次快门补偿之间焦平面温度变化量与对应Y16变化量的比值Kj，即该两次快门补偿之间焦平面温升与对应Y16 变化的线性度；
步骤2，计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj；
步骤3，由于温度变化是连续的，即焦平面温度的变化线性影响其Y16，从而根据步骤1计算出的焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj以及步骤 2计算出的当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
通过步骤3得到的补偿量ΔY16，对当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的Y16进行补偿，得到补偿后所测温度点的最终Y16，表示为如下第三公式：
公式(三)：Y16_end＝Y16_q-ΔY16；
其中，Y16_q代表当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的实时Y16，Y16_end代表所测温度点补偿后的最终Y16，通过 Y16与温度之间的对应表，查表即可获取Y16_end对应的温度值，即补偿后所测温度点的温度值。
如图3所示的曲线即为未进行镜筒温漂补偿的所测温度点的温度曲线，如图4所示的曲线为进行了镜筒温漂补偿后所测温度点的温度曲线。
其中，横坐标表示时间，纵坐标表示温度，由于温度在运算过程中，乘以了一个系数-10，所以曲线上显示的温度是一个负数。
其中，步骤1具体包括：
如图2所示，令T0、T1和T2为三个快门时刻，其中T1为当前快门时刻，T0为当前快门时刻的前一次快门时刻，T2为即将到来的当前快门时刻之后的下一次快门时刻；
采集T0时刻做完快门补偿后的快门本底的Y16均值为Y16_T0、焦平面温度T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0对应的Y16值为Y16_k0；
采集T1时刻做完快门补偿后的快门本底的Y16均值为Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的Y16值为Y16_k1；
通过T1时刻做完快门补偿和T0时刻做完快门补偿后的数据，从而得到该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1–T_j0)；
通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1-T_j0)，即得到该两次快门之间焦平面变化量与对应Y16变化量的比值Kj，表示为如下第一公式：
公式(一)：Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)。
其中，(T_j1–T_j0)为当前快门补偿和前一次快门补偿之间焦平面温度变化量；[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]为当前快门补偿和前一次快门补偿之间对应Y16变化量。
其中，步骤2具体包括：
取当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前取任意时刻，记录此时焦平面温度T_js，则计算出所述当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，表示为如下二公式：
公式(二)：ΔTj＝T_js–T_j1。
本发明通过T0和T1时刻快门补偿后的数据去补偿T1到T2之间的镜筒温漂，通过T1与T2的数据去补偿T2到下次打快门之间的镜筒温漂，依次迭代，即总能通过当前时刻快门补偿后数据和其前一次快门补偿后数据自动计算下一时刻的补偿量，因为每台设备的补偿量都是每个设备自己实时计算出来的，即使探测器一致性很差，也不受影响。从而有效解决了现有技术中，在打完快门补偿后，目标温度的偏差会越来越大，直至下次快门补偿才可以重回真实温度值的缺陷。
为了保证良好的用户体验，每两次打快门之间的时间不能太短，且NUC (NUC：非均匀性校正)补偿时间也不能太长，但为了保证测量温度精度要求，又需要频繁的打快门做补偿，这两者在时间上需要折中取舍。由于模组数据采集时，相邻焦平面温度点相差较大，可能大于10℃，若只在切档时做首次NUC补偿，则极易出现花屏麻点的现象，根据实验情况，需要焦平面温度每变化0.3℃做一次快门补偿，焦平面温度每变化1.5℃做一次NUC补偿，其中，所述NUC补偿分为快速NUC和首次NUC补偿，焦平面温度每变化1.5℃做1个快速NUC补偿，再变化1.5℃做首次NUC补偿，两者交替进行。
另外，由于机器开机时刻温升会相对快一些，在开机前两次快门补偿，均按照焦平面温度每变化0.2℃做一次快门补偿，之后再按照0.3℃的焦平面温度差做快门补偿。
当设备开机时间较长，焦平面温度烤稳之后，依然会存在AD值飘动的现象，需要做定时补偿，所以每隔1分钟做一次非NUC快门补偿。
作为本发明的第二方面，提供一种自适应采集温漂数据补偿量的装置，所述装置包括第一数据采集单元、第二数据采集单元、线性度计算单元、焦平面温差计算单元和补偿量计算单元；
所述第一数据采集单元用于采集当前快门补偿的快门本底Y16均值 Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的Y16值为Y16_k1；
所述第二数据采集单元用于采集前一次快门补偿后的快门本底的Y16 均值Y16_T0、焦平面温度T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0对应的Y16值为Y16_k0；
所述线性度计算单元用于通过该两次快门补偿后的数据，计算该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1–T_j0)；并通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1-T_j0)，计算该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的比值Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)，即该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的线性度；
所述焦平面温差计算单元用于计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj＝T_js–T_j1，其中，T_js为当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前任意时刻的焦平面温度T_js；
所述补偿量计算单元用于根据焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj 以及当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
需要说明的是，Y16值为温度对应的数字化值，探测器将采集到的物体表面的热辐射信号转换成相应的电信号，再经过电压放大、AD转换(模数转换)等即可得到对应的数字化值，即Y16值，每一个Y16值均对应一个温度，可通过Y16值与温度之间的关系曲线查询。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，计算当前快门补偿和前一次快门补偿之间焦平面温度变化量与对应Y16变化量的比值Kj，即该两次快门补偿之间焦平面温升与对应Y16变化的线性度；
步骤2，计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj；
步骤3，根据步骤1计算出的Kj以及步骤2计算出的ΔTj，从而计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前的任意时刻因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
2.根据权利要求1所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，步骤1具体包括：
采集当前快门补偿的快门本底Y16均值Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的Y16值为Y16_k1；
采集前一次快门补偿后的快门本底Y16均值Y16_T0、焦平面温度T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0对应的Y16值为Y16_k0；
通过当前快门补偿和前一次快门补偿后的数据，从而得到该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1–T_j0)；
通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值变化量(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温度变化量(T_j1-T_j0)，即得到该两次快门之间焦平面变化量与对应Y16变化量的比值Kj，表示为如下第一公式：
公式(一)：Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)。
3.根据权利要求1所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，步骤2具体包括：
取当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前任意时刻，记录此时焦平面温度T_js，则计算出所述当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，表示为如下第二公式：
公式(二)：ΔTj＝T_js–T_j1。
4.根据权利要求1所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过步骤3得到的补偿量ΔY16，对当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的Y16进行补偿，得到补偿后所测温度点的最终Y16，表示为如下第三公式：
公式(三)：Y16_end＝Y16_q-ΔY16；
其中，Y16_q代表当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前的任意时刻所测温度点的实时Y16，Y16_end代表所测温度点补偿后的最终Y16，通过Y16与温度之间的对应表，查表即可获取Y16_end对应的温度值，即补偿后所测温度点的温度值。
5.根据权利要求1所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，所述方法还包括：焦平面温度每变化0.3℃做一次快门补偿，焦平面温度每变化1.5℃做一次NUC补偿。
6.根据权利要求5所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，所述NUC补偿分为快速NUC和首次NUC补偿，焦平面温度每变化1.5℃做1个快速NUC补偿，再变化1.5℃做首次NUC补偿，两者交替进行。
7.根据权利要求5所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，在开机前两次快门补偿，均按照焦平面温度每变化0.2℃做一次快门补偿。
8.根据权利要求5所述的自适应采集温漂数据补偿量的方法，其特征在于，焦平面温度烤稳之后，每隔1分钟做一次非NUC快门补偿。
9.一种自适应采集温漂数据补偿量的装置，其特征在于，所述装置包括第一数据采集单元、第二数据采集单元、线性度计算单元、焦平面温差计算单元和补偿量计算单元；
所述第一数据采集单元用于采集当前快门补偿的快门本底Y16均值Y16_T1、焦平面温度T_j1及快门温度T_k1，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k1对应的Y16值为Y16_k1；
所述第二数据采集单元用于采集前一次快门补偿后的快门本底的Y16均值Y16_T0、焦平面温度T_j0及快门温度T_k0，通过Y16与温度之间的对应表，反查该快门温度T_k0对应的Y16值为Y16_k0；
所述线性度计算单元用于通过该两次快门补偿后的数据，计算该两次快门之间温升带来的快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1–T_j0)；并通过快门Y16的变化量(Y16_k1-Y16_k0)、快门本底的Y16均值之差(Y16_T1-Y16_T0)以及焦平面温差(T_j1-T_j0)，计算该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的比值Kj＝[(Y16_T1–Y16_T0)–(Y16_k1-Y16_k0)]/(T_j1–T_j0)，即该两次快门之间焦平面温升与对应Y16变化的线性度；
所述焦平面温差计算单元用于计算当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj＝T_js–T_j1，其中，T_js为当前快门补偿之后至下一次快门补偿之前任意时刻的焦平面温度T_js；
所述补偿量计算单元用于根据焦平面温升与对应Y16变化的线性度Kj以及当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间的焦平面温差ΔTj，计算出当前快门补偿后至下一次快门补偿前任意时刻之间因焦平面温升需要的Y16补偿量ΔY16＝Kj*ΔTj。
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