CN111133755B - 用于红外相机的平场校正系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了各种技术来执行红外相机的平场校正(FFC)。在一个示例中，一种系统包括红外相机的焦平面阵列(FPA)，其被配置为响应于由FPA通过红外相机的光路接收的红外辐射来捕获热图像数据。该系统还包括被配置为存储一组补充FFC值的存储器。该系统还包括处理器，该处理器被配置为至少基于红外相机的内部部件的温度和/或温度变化速率来确定缩放因子；基于缩放因子和一组补充FFC值生成经缩放的一组补充FFC值；并将经缩放的一组补充FFC值应用于热图像数据，以调整与第一光路至少一部分关联的非均匀性。

Description

用于红外相机的平场校正系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2017年7月27日提交且题为“用于红外相机的平场校正系统和方法(FLAT FIELD CORRECTION SYSTEMS AND METHODS FOR INFRARED CAMERAS)”的美国临时专利申请第62/537,648号的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及热成像系统，并且更具体地，涉及用于校准热成像设备(例如焦平面阵列)的系统和方法。

背景技术

检测红外辐射的焦平面阵列(FPA)在本领域中是周知的，并且被红外相机用于提供热图像。例如，穿过红外相机的光路的红外辐射被FPA的红外检测器接收，FPA的红外检测器提供用于二维图像的像素的热图像数据。

由于各个红外检测器对入射红外辐射的响应非均匀，因此FPA提供的热图像质量可能会下降。导致性能下降的因素可以包括，例如，各个红外检测器的物理特性(即尺寸和位置)、红外辐射吸收系数、电阻、电阻温度系数(TCR)、热容和/或导热系数的变化。来自周围机械部件的非均匀场外红外辐射也会降低FPA性能。因为与由于入射红外辐射引起的实际响应的大小相比，该非均匀性的大小可能较大，所以通常使用各种技术来补偿该非均匀性并获得期望的信噪比。

例如，可以通过将快门(即，光学遮挡，也称为校准标记)插入红外相机的光路中，在一个或多个水平的光子通量上校准FPA。可以调节快门的温度以模仿FPA检测的热黑体。FPA摄取快门的一个或多个数据帧或快照以校准其响应，然后可以使用收集的数据来校准FPA以提供更均匀的响应。通常将快门位置选择为尽可能靠近FPA(即，在FPA和透镜之间)，以减小快门尺寸，并且从而提供更紧凑的红外相机。

尽管上述快门校准技术允许针对快门和FPA之间的光路部分对FPA进行校准，但它无法校准FPA来校正快门叶片的和由光路的其他部分(包括例如，透镜、窗、安装硬件或可能在快门前面(即不在快门和FPA之间)实现的红外相机的其他部件)引起的场外红外辐射的热非均匀性。由于使FPA检测到的热图像数据辐射测量失真，这样的非均匀性可能进一步降低FPA性能。因此，需要一种校准红外相机内的FPA的改进方法。

发明内容

一个或多个实施例可用于提供用于红外相机的平场校正(FFC)。例如，可以校准红外相机的红外检测器以确定FFC值，该FFC值可以用于校正与红外相机的光路关联的非均匀性。还可以确定补充平场校正(SFFC或补充FFC)值，并将其应用于热图像数据，以进一步校正这样的非均匀性。在一些方面，可以将缩放因子应用于补充FFC值，以基于红外相机和/或其部件(例如焦平面阵列、透镜、壳体等)的温度和/或温度变化速率来调整补充FFC值。可以在不同的时间实例上应用不同的缩放因子。例如，可以响应于温度和/或温度变化速率的变化(例如，由一个或多个温度传感器进行测量)，实时地或近实时地调整所应用的缩放因子。

在一个实施例中，一种系统包括红外相机的FPA，其被配置为响应于由FPA通过红外相机的第一光路接收的红外辐射来捕获热图像数据。该系统还包括被配置为存储一组SFFC值的存储器。该系统还包括处理器，该处理器被配置为确定红外相机的内部部件的温度。该处理器还被配置为至少基于内部部件的温度和/或温度变化速率来确定缩放因子。该处理器还被配置为至少基于缩放因子和一组SFFC值来生成经缩放的一组SFFC值。该处理器还被配置为将经缩放的一组SFFC值应用于热图像数据，以调整与第一光路的至少一部分关联的非均匀性。

在另一实施例中，一种方法包括通过红外相机的光路在红外相机的FPA处捕获热图像数据。该方法还包括确定红外相机的内部部件的温度。该方法还包括至少基于内部部件的温度和/或温度变化速率来确定缩放因子。该方法还包括至少基于第一缩放因子和一组SFFC值来生成第一组经缩放的SFFC值。该方法还包括将第一组经缩放的SFFC值应用于热图像数据，以调整与光路的至少一部分关联的非均匀性。

在另一实施例中，一种非暂时性机器可读存储介质包括机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使设备的一个或多个处理器执行包括确定红外相机的内部部件的温度的操作。所述操作还包括至少基于内部部件的温度和温度变化速率来确定缩放因子。该操作进一步包括至少基于缩放因子和一组校准的SFFC值来生成经缩放的一组SFFC值。所述操作还包括将经缩放的一组SFFC值应用于由红外相机的焦平面阵列(FPA)捕获的热图像数据，以调整与红外相机的光路的至少一部分关联的非均匀性。

本公开的范围由权利要求书限定。通过考虑以下对一个或多个实施例的详细描述，将向本领域技术人员提供对本公开的实施例的更完整理解，以及其附加优点的实现。将参考首先要简要描述的附图。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的红外相机。

图2示出了根据本公开的实施例的确定补充平场校正值的过程。

图3示出了根据本公开的实施例的执行平场校正的过程。

图4示出了根据本公开的实施例的执行平场校正的过程。

图5示出了根据本公开的实施例的执行平场校正的过程。

图6示出了根据本发明的实施例的执行平场校正的过程。

图7示出了根据本公开的实施例的条形图，其描绘了在应用补充平场校正值和没有应用补充平场校正值的情况下在稳态下校正的热图像数据中的非均匀性。

图8示出了根据本公开的实施例的曲线图，其描绘了在应用补充平场校正值和没有应用补充平场校正值的情况下相对于自打开以来经过的时间的校正的热图像数据中的非均匀性。

图9示出了根据本公开的实施例的在应用补充平场校正值和没有应用补充平场校正值的情况下在两个不同时间点的校正的热图像数据。

通过参考下面的详细描述，将最好地理解本公开的实施例及其优点。应当理解，相同的附图标记用于标识在一个或多个附图中示出的相同元件。

具体实施方式

图1示出了根据本公开实施例的红外相机100。红外相机100包括红外检测器封装106、电机108、快门110、电源块114、光学器件块116、处理和控制块120、温度传感器128和可选的窗170。

在一个示例中，红外相机100可以表示任何类型的红外相机或热成像系统，不限于本文公开的任何特定实施例，并且可以根据特定应用的需要来实现。因此，在一个实施例中，图1所示的部件可以被实现为独立的红外相机。在另一实施例中，图1的部件可以分布在多个不同的设备之间。例如，处理和控制块120可以由与红外相机100接口连接的一个或多个外部计算机系统来实现(例如，通过网络或其他适当的通信介质)。在另一实施例中，红外相机100可以以比图1所示的部件更多、更少和/或与其不同的部件来实现，以适合于特定的应用。

从红外相机100前面的场景180接收的红外能量沿着光路150穿过光学器件块116(例如，光学器件包括用于将红外辐射聚焦在红外检测器封装106上的一个或多个元件)到达红外检测器封装106(例如，真空封装组件)。在一个实施例中，红外检测器封装106和光学器件块116可以密封在包括窗170(例如，加热或温度受控的保护窗)的腔室(未示出)内，该腔室位于光学器件块116和场景180之间。

在另一实施例中，光学器件块116的一个或多个元件(例如，透镜、反射镜和/或其他部件)可以被选择性地插入光路150中。因此，红外相机100可以根据特定应用的需要以各种焦距(例如，25mm、35mm、50mm、140mm或其他焦距)进行操作。不同类型的光学配置(例如，元件、元件的布置、元件的焦距等)可导致红外辐射沿光路150的传播中的不同非均匀性。

红外检测器封装106包括焦平面阵列(FPA)104，以检测穿过窗105(例如，真空封装窗)的红外辐射，并响应于此提供热图像数据。根据特定应用的需要，FPA 104可以使用各种类型的红外检测器(例如，量子阱、测微辐射热计或其他类型)来实现。

为了校准FPA 104，可以将热黑体126放置在场景180中，以使热黑体126完全对着红外相机100的透镜视场(FOV)。通过在热稳定的环境中操作红外相机100(例如，对应于例如室温的热稳态条件)并捕获热黑体126的热图像，可以确定FFC值，该FFC值可以应用于从FPA 104接收的热图像数据以校正存在于光路150中的非均匀性(例如，热负载或光学不规则性)。

在某些情况下，在红外相机100通电一段时间(例如两分钟、三分钟、十分钟等)后，可能会达到稳态条件。就此而言，例如，部件的稳态温度可以指该部件不表现出任何进一步的自发热或表现出可忽略的进一步的自发热的温度。红外相机100的不同部件可以与不同的稳态温度关联。具有较高热质量的红外相机100(例如，具有较大元件，例如较大透镜的红外相机100)可以与各种部件的不同稳态温度(例如，较低的平均稳态温度)关联。在一些情况下，在其中红外相机100被关闭并且随后很快重新打开的电源切换情况下，红外相机100可以比在红外相机100被关闭相对较长的时间段(例如，二十分钟、一个小时或其他时间量以允许红外相机100充分冷却)并且然后重新打开的情况下更快地达到(例如，返回)其关联的稳态温度。

可以通过电机108的操作将快门110选择性地插入光路150中，以促进FPA 104的校准。例如，在图1所示的实施例中，快门110被示出为插入光路150中。当被插入光路150中时，快门110基本上阻止红外辐射从场景180传到FPA 104。在这种情况下，FPA 104转而检测沿光路140从快门110接收的红外辐射，而将沿光路160接收的红外辐射排除在外。在一实施例中，快门110可被实现为近似红外检测器封装106前面的热黑体。通过将FPA 104校准到快门110，可确定可应用于FPA 104的红外检测器的平场校正值，以便如本文进一步讨论的，校正存在于光路140中的非均匀性，并且还校正FPA 104自身的红外检测器中的非均匀性。

电源块114可以包括用于红外相机100的电路板电源子系统(例如，电源板)。例如，如本领域的技术人员将理解的那样，电源块114可以提供各种电源转换操作和期望的电源电压、电源开/关切换(例如，也称为打开-关闭切换)和各种其他操作(例如，电机108的快门驱动器)，包括到电池或外部电源的接口。

处理和控制块120包括处理器122和存储器124。处理器122可以配置有存储在机器可读介质130(例如，CD-ROM或其他适当的介质)上和/或存储器124中的适当软件(例如，供处理器122执行的一个或多个计算机程序)，以指示处理器122执行本文所述的一个或多个操作。根据特定实施方式的需要，处理器122和存储器124可以根据一个或多个处理器和/或一个或多个存储器的任何期望的组合来实现。

处理和控制块120接收由FPA 104的红外检测器捕获的热图像数据，并处理该热图像数据以对该数据执行平场校正，以考虑与FPA 104的红外检测器关联的非均匀性和与光路150的其他部分关联的其他非均匀性(例如，与光学器件块116和/或红外相机100的其他部分关联的非均匀性)。校正的热图像数据可用于提供校正的热图像，该校正的热图像考虑了光路150中的像差。

处理和控制块120还与电机108接口连接以控制快门110的插入和从光路150的移除。有利地，当快门110被插入光路150时，或当快门110从光路150被移除时，处理和控制块120可以接收由FPA 104捕获的热图像数据。结果，处理和控制块120可以选择性地沿着光路140(例如，当将快门110插入光路150时)或光路150(例如，当快门110从光路150被移除时)校准FPA 104。例如，在一个实施例中，处理和控制块120可以确定与FPA 104的各个红外检测器关联的平场校正值(例如，增益和偏移值)，以对于光路140或光路150校正与红外检测器关联的非均匀性。如本文进一步所述，可以进一步处理平场校正值以确定补充FFC值，以校正与光路160关联的非均匀性。

处理和控制块120还与温度传感器128连接，以确定红外相机100所处的周围环境和/或红外相机100的一个或多个部件(例如，FPA 104、红外检测器封装106、电机108、快门110、电源块114、光学器件块116、处理和控制块120、窗170和/或其他部件)的温度和温度变化速率。处理和控制块120可以被配置为基于从温度传感器128获得的温度读数来缩放补充FFC值。

温度传感器128可以定位在红外相机100的任何期望位置(例如，光学器件块116、FPA 104、光路150附近的机械部件(例如快门110和/或窗170)和/或红外相机100的其他位置)和/或红外相机100所处的周围环境中。例如，在一个实施例中，一个或多个温度传感器128被定位在FPA 104、窗105、窗170和/或快门110(例如，快门叶片)上。就这一点而言，一个或多个温度传感器128可以被定位成适当地测量并提供红外相机100的各种内部部件、红外相机100的外部和/或在外部耦接到红外相机100的部件、周围环境等的温度读数。

图2示出了根据本公开实施例的确定补充FFC值的过程。在一个示例中，图2的过程可以由红外相机100的提供商或用户(例如，制造商、设计者或利用红外相机100的其他方)执行。在该示例中，补充FFC值可以由提供商准备并且由红外相机100存储，以随后在用户操作红外相机100期间使用。在另一示例中，图2的过程可以由红外相机100的用户执行。在又一示例中，图2的过程的执行可以在红外相机100的提供商和红外相机100的用户之间分配。

在步骤202至210中，为FPA 104的红外检测器确定平场校正值，以校正光路150中的非均匀性。在步骤212至220中，为FPA 104的红外检测器确定平场校正值，以校正光路140中的非均匀性。在步骤222至232中，从与光路150相关的平场校正值中减去与光路140相关的平场校正值，并进一步处理所得的补充FFC值。这些补充FFC值可以应用于在红外相机100的后续操作期间获得的热图像数据。

有利地，补充FFC值可以用于校正与光路160(例如，光路150的在快门110和红外检测器封装106外部的部分)关联的非均匀性，该非均匀性原本仅使用与光路140关联的平场校正值是不能校正的。这样的非均匀性可归因于例如窗170、光学器件块116、红外相机100的安装硬件或红外相机100的其他部件。此外，补充FFC值的使用可以减少窗105中的瑕疵(例如划痕和/或凹痕)、FPA 104(例如窗105(例如真空封装窗)中的瑕疵)或快门110(例如快门110对FPA 104所呈现的热黑体中的瑕疵(例如，由于快门110的温度非均匀或发热))的影响。

在一个实施例中，图2的过程可以在红外相机100和包围的周围环境处于室温下的热稳定条件下(例如，在温度受控的腔室内)同时红外相机100处于要被用于在红外相机100的正常操作期间捕获热图像数据的最终配置中时执行。例如，在此实施例中，红外相机100的所有机械和热部件(例如，光学器件块116的元件、安装硬件以及红外相机100的其他部件)在执行图2的过程之前，可以被安装并通电，直到温度传感器128指示温度变化不明显为止。

在另一实施例中，可以针对包围的周围环境和/或红外相机100的部件的不同温度重复图2的过程。结果，可以针对不同温度确定不同的补充FFC值。

在另一实施例中，可以针对红外相机100的不同配置重复图2的过程。例如，在图2的过程的不同迭代中，可以使红外相机100通电并且将其配置为用光学器件块116的不同元件(例如，不同尺寸的透镜或由不同制造商提供的透镜)、不同的安装硬件和/或其他部件来捕获红外图像。结果，可以针对红外相机100的不同配置或不同类型的红外相机100确定不同的补充FFC值。

根据特定应用中的需要，本文中关于图2的过程所描述的计算可以以本地或分布式的方式执行。例如，在一个实施例中，该计算可以由红外相机100本地执行(例如，在处理和控制块120被实现为红外相机100的一部分的情况下)。在另一实施例中，可以由与红外相机接口100连接的一个或多个外部计算机系统来执行计算(例如，在处理和控制块120由这样的计算机系统实现的情况下)。在又一个实施例中，计算可以由红外相机100和与红外相机100接口连接的一个或多个外部计算机系统本地执行(例如，在处理和控制块120被实现为红外相机100的一部分，并且也由这样的计算机系统实现的情况下)。

现在参考图2的过程中的特定步骤，在步骤202中，红外相机100开始对FPA 104执行平场校正(FFC)过程，同时对红外相机100外部的热黑体(TBB)126进行成像。因此，在步骤202期间，处理和控制块120控制电机108以从光路150移除快门110。

在步骤204中，FPA 104捕获(例如，获取)与沿着光路150接收的红外辐射对应的两个或更多个帧的热图像数据。例如，在一个实施例中，FPA 104捕获八帧热图像数据，该热图像数据被传递给处理和控制块120。

在步骤206中，处理和控制块120对从FPA 104接收的两个或更多个帧上的热图像数据求平均，以平均捕获的图像值在帧与帧之间的差异(例如，由于噪声变化)。在一个实施例中，对于在先前步骤204中捕获的帧序列中的同一像素的所有值对每个像素的值求平均。例如，如果在先前步骤204中捕获了八帧热图像数据，则基于该八帧热图像数据中捕获的像素的八个值来确定每个像素的平均值。

同样在步骤206中，当确定每个像素的平均值时，处理和控制块120可以选择从一个或多个帧中忽略当与其他捕获的帧的相同像素相比，落于所选范围之外的一个或多个像素值。例如，如果在步骤204中捕获了八个帧，并且如果其中一个帧的特定像素具有和与其余七个帧的对应像素关联的值明显不同的值，则该一个帧的像素值可能会偏离对于该八个帧确定的平均像素值。因此，处理和控制块120可以选择忽略该一个帧的像素值，而是确定其余七个帧上的平均像素值。结果，可以提高在步骤206中提供的热图像数据的准确性。

在可选的步骤208中，将像素值乘以因子二，以方便处理和控制块120进行计算。在可选的步骤210中，处理和控制块120基于本领域技术人员将理解的常规处理技术将行和列空间噪声抑制应用于相乘的平均像素值。

在完成步骤210之后，将已经确定了FPA 104的所有红外检测器的平场校正值。在本实施例中，FPA在步骤202至210期间检测到的任何红外辐射都包括与FPA 104的红外检测器、光学器件块116或红外相机100的可能沿光路150促成红外辐射的其他部件关联的非均匀性。因此，在步骤202至210期间获得的热数据的差异对应于沿光路150的所有非均匀性的综合效应。处理和控制块120使用这些数据值来确定每个像素的平场校正值，当将该平场校正值应用于在热黑体126处于适当的位置并且快门110从光路150移除时沿光路150捕获的热图像时，该平场校正值产生像素的热校准数据值(例如，对于给定的校准温度)。

在步骤212中，红外相机100在对红外相机100内部的快门110成像的同时开始执行FPA 104的平场校正。因此，在步骤212期间，处理和控制块120控制电机108以将快门110插入光路150中。结果，FPA 104被配置为仅沿着光路140(即，不是整个光路150)接收红外辐射。

以与上述针对光路150的步骤204至210的基本相同的方式，针对光路140执行步骤214至220。因此，在完成步骤220之后，将已经针对FPA 104的所有红外检测器确定了另一组平场校正值。在此实施例中，FPA在步骤212至220期间检测到的任何红外辐射都包括与快门110、FPA 104的红外检测器和/或红外相机100的可能沿光路140促成红外辐射的其他部件关联的非均匀性。因此，在步骤212至220期间获得的热数据的任何差异都对应于沿着光路140的所有非均匀性的综合效应。处理和控制块120使用这些数据值来确定每个像素的平场校正值，当将该平场校正值应用于在快门110插入光路150时沿光路140捕获的热图像时，该平场校正值产生像素的热校准数据值。

在步骤222中，处理和控制块120从与光路150关联的平场校正值中减去与光路140关联的平场校正值，以获得FPA 104的每个像素(即，红外检测器)的补充FFC值。

在步骤224至232中，处理和控制块120进一步处理补充FFC值。例如，在步骤224中，处理和控制块120将核平滑应用于补充FFC值以最小化先前获取的图像数据中的高频噪声。可以使用任何期望的密度(例如3乘3像素或其他密度)来应用步骤224的核平滑。该核平滑可以重复任何期望的次数(步骤226)。在一个实施例中，步骤224可以使用本领域技术人员将理解的常规技术来执行。

在一个实施例中，处理和控制块120可以被配置为通过添加偏移值(例如，预定的偏移值)而仅生成正的补充FFC值。例如，如果应用补充FFC值的处理器不执行(例如，不能执行或执行效率低下)有符号算术，则处理和控制块120可以仅生成正的补充FFC值以利于这样的处理器应用补充FFC校正值。

尽管已经关于核平滑技术描述了步骤224和226，但是可以使用其他技术来平滑或以其他方式减小补充FFC值的各个像素值之间的差异。这样的技术可以包括例如高频噪声抑制技术、像素值模糊技术和/或本领域技术人员将理解的其他适当技术。

在可选的步骤228中，处理和控制块120将补充FFC值除以二的因子(例如，如果先前执行了可选的步骤208和218)。

在可选的步骤230中，处理和控制块120将补充FFC值缩放为与从-2^n-1+1到+2^n-1的范围对应的n位分辨率(例如，使用n-1个数据位和一个符号位)。例如，在一个应用中，n可以为8，以提供对应于从-127到128范围的八位分辨率。对于此示例应用，八位分辨率可以允许在补充FFC的处理期间高效使用存储器124同时仍提供足够的分辨率以调整热图像数据中存在的非均匀性。作为另一示例，n可以小于8或大于8(例如，n可以是16以提供对应于从-32767到32768的范围的十六位分辨率)。

在一个实施例中，与在步骤202至220中确定的光路140和150关联的平场校正值以及在步骤222中确定的补充FFC值可以具有十四位分辨率(例如，对应于FPA 104的各个红外检测器的分辨率)。在该实施例中，当n＝8时，如本领域技术人员将理解的，在步骤230中，将补充FFC值缩放到八位的分辨率。在其他实施例中，例如在需要较大调整的情况下，可以将更高位分辨率用于补充FFC值。

在步骤232中，将经平滑、经缩放的补充FFC值存储为补充FFC图，该补充FFC图可以应用于在红外相机100的后续操作期间获得的热图像数据，以针对光路160(例如，对应于光路150和光路140之间的差)中的非均匀性进行调整。

图3示出了根据本公开实施例的执行平场校正的过程。例如，在一个实施例中，图3的过程可以在图2的过程之后由处理和控制块120执行。

在步骤302中，处理和控制块120监测温度传感器128，并获得红外相机100的部件和/或红外相机100所处的周围环境的温度数据。例如，在一个实施例中，温度数据(例如，温度变化速率、绝对温度等)可以在一段时间内被积分以消除高频噪声。在步骤304中，处理和控制块120基于来自温度传感器128的温度数据来确定缩放因子。在一些方面，可以基于一个或多个部件的温度变化速率、一个或多个部件的绝对温度、温度传感器128之间的温度数据差异(例如，不同部件的温度变化速率差异、不同部件的绝对温度差异等)来确定缩放因子。缩放因子可用于在红外相机100操作期间实时调整应用于热图像数据的补充FFC的量。

在步骤306中，从存储器124提供适当的补充FFC值。可以将补充FFC值提供为补充FFC图。在一个实施例中，在步骤306中提供的补充FFC值是从对应于红外相机100的不同配置的多个不同组的补充FFC值中选择的。例如，如前所述，可以针对不同的红外相机100或红外相机100的不同配置重复图2的过程，以存储与光学器件块116、安装硬件和/或红外相机100的其他部件的各种配置对应的不同组的补充FFC值。因此，在步骤306中，选择对应于当前红外相机100或红外相机100的当前配置的补充FFC值。

在步骤308，将补充FFC值(例如，在步骤306中从存储器124提供)用在步骤304中确定的缩放因子进行缩放(例如，乘以该缩放因子)，以获得经缩放的补充FFC值。例如，如果在步骤304中确定的缩放因子具有60％的值，则在步骤308中将补充FFC图中的每个值(在步骤306中从存储器124提供)乘以60％。

在步骤310中，处理和控制块120将由图2的步骤212至220确定的FFC值(例如，在快门110插入光路150的情况下对于光路140确定的FFC值)应用于FFA 104的红外检测器以提供考虑了光路140中的非均匀性的热图像数据。

在步骤312中，处理和控制块120还将在步骤308中确定的经缩放补充FFC值应用于热图像数据，以考虑光路160中的非均匀性。结果，处理和控制块120在步骤314中提供校正的热图像数据，其已经被处理以考虑沿整个光路150(例如，对应于光路140和160一起)的非均匀性。因此，通过使用针对红外相机100的特定配置确定的补充FFC值，可以校正可归因于这样的配置的非均匀性。

图4示出了根据本公开实施例的执行平场校正的另一过程。例如，在一个实施例中，图4的过程可以在图2的过程之后由处理和控制块120执行。

在步骤402中，处理和控制块120监测温度传感器128，并获得红外相机100的部件和/或红外相机100所处的周围环境的温度数据。在步骤404中，处理和控制块120处理温度数据以确定温度变化速率。例如，在一个实施例中，温度变化速率可以在五秒的时间段内积分以消除高频噪声。

在步骤406中，处理和控制块120确定与在步骤404中确定的温度变化速率关联的缩放因子。该缩放因子可用于在红外相机100的操作期间实时调整应用于热图像数据的补充FFC的量。例如，下表1标识了各种缩放因子，这些缩放因子可针对不同温度变化速率应用于补充FFC值：

表1

应用于补充平场校正值的缩放因子	对于五秒时间段以摄氏度计的温度变化速率
		0.00	29<温度变化速率
0.25	23<温度变化速率≤29
		0.50	15<温度变化速率≤23
0.75	5<温度变化速率≤15
		1.00	温度变化速率≤5

在步骤408中，从存储器124提供适当的补充FFC值。在一个实施例中，从与红外相机100的不同配置对应的多个不同组的补充FFC值中选择在步骤408中提供的补充FFC值。例如，如前所述，可以针对不同的红外相机100或红外相机100的不同配置重复图2的过程，以存储与光学器件块116、安装硬件和/或红外相机100的其他部件的各种配置对应的不同组的补充FFC值。因此，在步骤408中，选择与当前红外相机100或红外相机100的当前配置对应的补充FFC值。

在步骤410中，将补充FFC值(例如，在步骤408中从存储器124提供)用在步骤406中确定的缩放因子进行缩放(例如，乘以该缩放因子)。例如，如表1所示，如果温度变化速率相对稳定的(例如，在五秒时间段内在零和五度之间变化)，则缩放因子将在步骤406中确定为1.0，并在步骤410中应用该缩放因子。

相反，如果温度变化速率相对不稳定(例如，在五秒钟时间段内变化超过29度)，则缩放因子将在步骤406中确定为零，并在步骤410中应用该缩放因子。在这种情况下，补充FFC值将不被应用于热图像数据。

如表1所示，可以针对其他温度变化速率确定和应用其他缩放因子(例如0.25、0.50或0.75)。此外，尽管在表1中标识了特定缩放因子和温度变化速率，但是可以设想其他缩放因子和温度变化速率。特别地，表1中标识的缩放因子和温度变化速率取决于红外相机100的特定光路150和特定应用中可能需要的补充FFC的期望量。例如，在另一实施例中，可以使用具有0.1的增量的缩放因子。

在步骤412中，处理和控制块120将由图2的步骤212至220确定的平场校正值(例如，在快门110插入光路150的情况下对于光路140确定的平场校正值)应用于FPA 104的红外检测器以提供考虑了光路140中非均匀性的热图像数据。

在步骤414中，处理和控制块120还将在步骤410中确定的经缩放补充FFC值应用于热图像数据，以考虑光路160中的非均匀性。结果，处理和控制块120在步骤416中提供校正的热图像数据，其已经被处理以考虑沿着整个光路150(例如，对应于光路140和160一起)的非均匀性。因此，通过使用针对红外相机100的特定配置确定的补充FFC值，可以校正可归因于这样的配置的非均匀性。

尽管在图3和图4中仅标识单组补充FFC值，但是可以预期，取决于所使用的特定红外相机100、红外相机100的配置和/或检测到温度或温度变化速率，可以使用不同组的补充FFC值。例如，在一个实施例中，处理和控制块120可以被配置为根据检测到的温度或温度变化速率来外推单组补充FFC值。在另一实施例中，处理和控制块120可以被配置为根据检测到的温度或温度变化速率来选择不同组的补充FFC值，或者在这些值之间外推。在又一个实施例中，可以基于所使用的特定红外相机100或红外相机100的配置来执行这样的选择或外推。

有利地，本文所述的补充FFC值可以应用于由FPA 104捕获的热图像数据，以补偿非均匀性，否则该非均匀性可能无法通过常规的基于快门的红外检测器校准来校正。这样的非均匀性包括例如FPA 104的红外检测器的图像伪影(例如，检测器元件中的缺陷)、窗105的图像伪像(例如，划痕和/或凹痕)以及由快门110提供的热黑体中的非均匀性(例如，由非均匀内部发热引起)。

同样，使用补充FFC值可以提供更准确的热图像数据，这减少了将FPA 104重新校准到由快门110提供的热黑体的频率。结果，可以较不频繁地使用快门110和电机108，这可以提高其可靠性。

在一个实施例中，根据特定应用中的需要，可以选择性地启用或禁用补充FFC值的使用。例如，用户可以根据是使用内部快门还是使用外部黑体源执行最近的FFC，来选择性地启用或禁用补充FFC的使用。在一个实施例中，用户可以通过与红外相机100提供的图形用户界面交互来选择性地实时启用或禁用补充FFC值的使用。在另一示例中，红外相机100的提供商可以指定默认条件以根据期望利用内部快门还是外部黑体源进行FFC来启用或禁用补充FFC值的使用。

如以上结合图2的步骤224和226所指出的，可以使用其他技术来平滑或减小一组补充FFC值的各个像素值之间的差异。在一些实施例中，步骤224可以被实现为具有各种不同的窗尺寸和/或图案的中值低通滤波器。例如，在一个实施例中，步骤224可以被实现为变化的窗尺寸的二维“交叉”中值低通滤波器(例如，具有“交叉”窗图案)。

作为另一示例，如本领域技术人员将理解的，步骤224可以被实现为边缘感知型低通滤波器。在此示例中，在校准补充FFC图时可以使用边缘感知型低通滤波器，以便可以在不注入随机高频噪声的情况下校正小的缺陷。例如，在某些情况下，高频噪声可能是由于取与光路140关联的FFC值和与光路150关联的FFC值之间的差以获得与光路160关联的补充FFC值而导致的噪声。可以应用边缘感知型低通滤波器以平滑关联的补充FFC图以去除这样的高频噪声。

在某些情况下，缺陷可能是由晶圆级封装传感器上的涂层缺陷或碎屑引起的。例如，在涉及晶片级真空封装的一些情况下，盖可能靠近FPA，由于接近，盖的任何缺陷都由于接近而具有良好的聚焦性。这样的缺陷通常是非均匀的，其直径可能跨越FPA的几个像素。在这样的情况下，边缘感知型低通滤波器可以用于在不使缺陷的边缘(例如，高频分量)模糊的情况下，对补充FFC图执行低通滤波，使得补充FFC图包括缺陷而不明显地消除缺陷。以此方式，由于缺陷在补充FFC图中仍可检测到，因此可以使用本领域技术人员已知的技术来去除缺陷。参考图9描述这样的缺陷的示例。

在其他实施例中，例如，在通过使用步骤226而多次应用步骤224的情况下，步骤224可以被实现为变化的窗尺寸的三维“交叉”、“盒”或其他窗图案中值低通滤波器。在这样的实施例中，例如，第三维上的最大窗尺寸可以近似于根据步骤226执行的通过次数。在其他实施例中，步骤224可以被实现为随着通过次数的增加而依次应用的各种平滑滤波器(例如，N×N核平滑滤波器、中值低通滤波器和/或其他平滑滤波器)。

如上面结合步骤230所指出的，例如，步骤230可以适于将补充FFC值缩放到更高位分辨率(例如，高于8位分辨率)以准备进行存储。在一些实施例中，例如，在平场校正值可以具有14位分辨率的情况下，例如，步骤230可以适于将对应的补充FFC值缩放到14位或更高的分辨率，并且使用互补的或非互补位结构。

图5示出了根据本公开的实施例的执行FFC的过程500。例如，在一个实施例中，可以例如在图2的过程之后或在执行图2的过程的子集之后由处理和控制块120来执行图5的过程。在一些实施例中，处理和控制块120可以被配置为在步骤和/或块的处理期间和/或之后将步骤和/或块的输出存储到存储器124。

应当理解，可以以与图5所示的实施例不同的顺序或布置来执行过程500的任何步骤、子步骤、子过程或框。例如，尽管过程500包括框502、504和506，但是在其他实施例中，可以仅存在框502、504和506中的一个或两个。在各种实施例中，过程500可以包括图2的过程、图3的过程和/或图4的过程的各个方面。

例如，在一些实施例中，可以不执行图2的过程的步骤212-220。在这样的实施例中，例如，与路径140关联的FFC值可以全部被设置为相同的值，例如零，使得通过步骤222获得的补充FFC值基本上等于与光路150关联的FFC值。另外，如前所述，可以针对包围的周围环境和/或红外相机100的部件的不同温度重复图2的过程，因此可以针对各种不同的温度确定不同的补充FFC值(例如，基本上等于与光路150关联的FFC值)。在一些实施例中，红外相机100的配置可以被迭代地调整(例如，通过一系列配置和/或在预定的时间段和/或温度内)，并且例如可以执行一个或多个校准过程、温度传感器读取过程、温差估计过程、补充FFC值确定过程和/或存储过程(例如，补充FFC值、温度和/或温差到存储器124的存储过程)。

在可选的框502中，处理和控制块120接收红外相机100的温度数据。例如，处理和控制块120可适于监测温度传感器128并接收红外相机100的一个或多个部件和/或红外相机100所处的周围环境的温度数据。在一些实施例中，处理和控制块120可以适于识别由于例如故障或失灵的温度传感器128导致的部件的不准确的温度数据。在这样的实施例中，处理和控制块120可以适于将配置数据存储在存储器124中，该配置数据指示特定部件的不准确温度数据。

在可选的框504中，处理和控制块120接收红外相机100的热图像数据。例如，处理和控制块120可以适于监测FPA 104并接收由FPA 104捕获的热图像数据。在一些实施例中，由处理和控制块120接收的热图像数据可以是通过与例如光路140关联的平场校正值和/或图2的过程的步骤212至220中的一个或多个而至少部分地被校正的热图像数据。在其他实施例中，由处理和控制块120接收的热图像数据可以是原始和/或未校正的热图像数据。

在可选的框506中，处理和控制块120接收红外相机100的配置数据。例如，处理和控制块120可以适于监测红外相机100的一个或多个部件(包括存储器124)，并接收与红外相机100的一个或多个部件的当前和/或过去状态对应的配置数据。例如，在窗170被实现为加热或温度受控的保护窗(例如，具有由电源块114供电的一个或多个加热器)的实施例中，处理和控制块120可以适于监测随时间推移提供给加热窗170的功率，将这样的配置数据存储到存储器124和/或接收这样的配置数据(例如，从电源块114、存储器124和/或窗170)。以类似的方式，处理和控制块120可以适于监测和接收与红外相机100的各种配置对应的配置数据，例如，耦接到红外相机100的一个或多个部件(例如，窗105、光学器件块116、窗170)的各个加热器(例如，除冰加热器)的功率水平，对光学器件块115的特定透镜或其他光学元件的选择和/或启用，电机108对快门110的启用时间和/或启用持续时间，和/或红外相机100的其他配置和/或配置数据。

在框510中，处理和控制块120估计FPA 104和接近红外相机100的光路的至少一个部件之间的温差。例如，处理和控制块120可以适于估计FPA 104和接近光路150的任何一个部件之间的温差，该部件例如窗105、快门110、光学器件块116、窗170和/或红外相机100的其他部件，包括FPA 104、窗105、快门110、光学器件块116和/或窗170中的任一个的壳体。

在一个实施例中，处理和控制块120可适于基于在框502中接收的温度数据来确定估计的温差。例如，温度传感器128可适于测量快门110的壳体和红外检测器封装106的温度。在这样的实施例中，处理和控制块120可以适于通过取快门110的壳体和红外检测器封装106的测量温度之间的差来确定快门110和FPA 104之间的估计温差。

在温度传感器128与FPA 104和红外相机100的部件处于热平衡的实施例中，估计的温差可以基本上等于实际温差。在温度传感器128不与FPA 104和红外相机100的部件处于热平衡的实施例中，例如，估计的温差可以与实际的温差不同，和/或其可以根据红外相机100的部件的已知热导率从测量的温差和/或由温度传感器128测量的其他温度来确定。此外，如本文所述，可以根据接收的图像数据和/或配置数据从测量的温差确定、调整和/或改善估计的温差。

在另一实施例中，处理和控制块120可以适于基于FPA 104或红外相机100的部件的可用温度数据(例如，在框502中接收)、在框504中接收的热图像数据和/或在框506中接收的配置数据来确定估计的温差。例如，温度传感器128可能失灵或以其他方式被配置为使得仅FPA 104或红外相机100的另一部件的温度数据可用。在这样的实施例中，处理和控制块120可以适于使用接收的热图像数据和/或配置数据来预测、估计或以其他方式确定不可用的温度数据和/或估计的温差。

例如，在红外相机100的校准期间，可以在从初始化(例如，从启动)至近似热平衡时间的时间内测量红外相机100的部件的温度数据，并将其作为配置数据存储在存储器124中。例如，处理和控制块120可以适于通过比较自上次初始化红外相机100以来的时间与对应的配置数据(例如，先前确定的初始化-热平衡曲线，其可以在框506中被接收)来确定不可用的温度数据和/或估计的温差。

在其他实施例中，可以根据FPA 104和/或红外相机100的一个或多个其他部件的温度数据来确定与光路140和/或150关联的各种FFC值组，并且可以将那些校正值组和对应的温度数据作为配置数据存储在存储器124中(例如，在红外相机100的校准期间)。例如，处理和控制块120可以适于通过比较可用的温度数据和/或接收的热图像数据(例如，对应于光路140和/或150，其可以在框504中被接收)与对应的配置数据(例如，与光路140和/或150关联的先前确定的FFC值组，和/或红外相机100的温度数据)来确定不可用的温度数据和/或估计的温差。在一个实施例中，处理和控制块120可以适于选择一组或多组FFC值(例如，以及对应的温度数据)，该FFC值(例如，以及对应的温度数据)基本近似于接收的热图像数据中存在的非均匀性的模式。处理和控制块120可以适于执行一个或多个模式识别和/或匹配过程以选择一组或多组FFC值。

在另一实施例中，可以根据红外相机100的配置确定FPA 104和/或红外相机100的一个或多个其他部件的温度数据，并将其作为配置数据存储在存储器124中(例如，在红外相机100的校准期间)。例如，可以根据加热器功率和/或持续时间(例如，瞬态和/或稳态)、电机108对快门110的启用时间和/或启用持续时间、对光学器件块116的特定透镜或其他光学元件的选择和/或红外相机100的其他配置来测量、计算和/或估计FPA 104和/或红外相机100的一个或多个其他部件的温度数据。例如，处理和控制块120可以适于通过将可用温度数据和/或当前配置数据(例如，在框506中被接收)与对应的存储的配置数据(例如，先前确定的温度表和/或根据红外相机100的配置的温度时间图，其也可以在框506中被接收)进行比较来确定不可用温度数据和/或估计的温差。

在快门110被实现为塑料快门的实施例中，场外红外辐射可能主要来自快门110的壳体而不是光学器件块116。因此，来自FPA 104和光学器件块116的温度数据可能不足以准确地表征由于场外红外辐射引起的非均匀性。在快门110的电机108被实现为相对大功率的螺线管的情况下，这种情况可能会加剧，特别是在相对短时间的时间段内启用多次时，该相对大功率的螺线管可能比例如直流电机产生更多的热量并且更缓慢地散发热量。因此，在一些实施例中，可以使用包括电机108对快门110的启用时间和/或启用持续时间的信息的配置数据来大大提高所确定的温度数据和/或估计的温差的准确性。如本文所述，温度数据和/或温差的增加的准确性提高了所得到的经缩放的补充FFC值的准确性。

在各种实施例中，在温度数据对于FPA 104和红外相机100的一个或多个部件都可用的情况下，处理和控制块120可适于使用本文描述的任何过程，通过利用接收的热图像数据和/或配置数据来调整和/或改善估计的温差(例如，从可用温度数据导出)。在其他实施例中，在没有可用于FPA 104或红外相机100的一个或多个部件的温度数据情况下，如本文所述，处理和控制块120可适于完全从在框504中接收的热图像数据和/或在框506中接收的配置数据确定不可用的温度数据和/或估计的温差。根据一些实施例，处理和控制块120可以适于通过对红外图像数据和/或配置数据进行内插和/或外推来确定不可用的温度数据和/或估计的温差。

在框512中，处理和控制块120确定补充FFC缩放因子。例如，处理和控制块120可以适于从在框510中确定的估计的温差来确定缩放因子。类似于图3的过程的步骤304和图4的过程的步骤406，缩放因子可以用于在红外相机100的操作期间实时地调整应用于热图像数据的补充FFC的量。在一些实施例中，例如在步骤406中，各种缩放因子(例如，缩放因子的值和/或缩放因子的形式)可以通过与表1类似的一个或多个表来标识，但是缩放因子参考例如温差(例如FPA 104和红外相机100的部件之间)和/或红外相机100的特定部件之间的温差的范围。例如，这样的表可以作为配置数据存储在存储器124中。

在其他实施例中，可以根据估计的温差ΔT的函数F(ΔT)从估计的温差计算缩放因子，其中，F(ΔT)可以被实现为有限次N且具有N个系数的多项式。在一些实施例中，可以将F(ΔT)的N个系数中的一个或多个确定为校准过程的一部分，例如，图2的过程的步骤202至232的至少一个子集的一个或多个迭代。在一个实施例中，函数F(ΔT)可以被实现为次为1的多项式，其中，零次的系数为零(例如，其中，F(ΔT)＝s*ΔT+0，且“s”通过校准过程来确定)。在相关实施例中，可以将系数“s”选择为使得当ΔT达到稳态值时，s*ΔT近似等于1。例如，如本文所述，ΔT的稳态值可以是在热稳定的环境中红外相机100已经通电了相对较长的时间段(例如，两分钟、三分钟、十分钟)之后、在估计的温差在一段时间内不明显改变之后或在红外相机100的校准期间所确定的估计的温差。

在相关实施例中，F(ΔT)的N个系数中的一个或多个可以取决于与特定补充FFC值对应的像素的位置(例如，由FPA 104捕获的热图像中的像素的位置)。因此，在一些实施例中，缩放因子可以被实现为缩放因子图，其包括被配置为至少部分地补偿红外相机100的不同温度和/或配置的乘法和/或加法项。例如，这样的不同温度和/或配置可能与例如由于快门电机108的启用和/或窗105和/或170的加热器的启用引起的发热有关。此外，如本文所述，无论是从表中获取缩放因子还是从函数来计算，缩放因子都可以从负值变化到大于1的值(例如，通过外推)以至少部分地补偿红外相机100的各种配置。

在另外的实施例中，缩放因子可以被实现为补充FFC值的函数G(sFFC_i,j)(例如，与简单的乘法因子相比)，使得缩放因子应用于红外相机100的补充FFC图包括对组和/或图的各个补充FFC值的乘法和/或加法因子。例如，G(sFFC_i,j)(例如，其中sFFC_i,j是一组补充FFC值中的矩阵位置i,j处的补充FFC值)可以实现为有限次M且具有M个系数的多项式。

在一些实施例中，可以将G(sFFC_i,j)的M个系数中的一个或多个确定为校准过程的一部分，例如，图2的过程的步骤202至232的至少一个子集的一个或多个迭代。在一个实施例中，如本文所述，函数G(sFFC_i,j)可以被实现为次1的多项式，其中，第一和零次项的系数(例如，“m”和“b”，其中，G(sFFCi,j)＝m*sFFC_i,j+b)根据红外相机100的各种配置通过红外相机100的校准来确定。

在各个实施例中，G(sFFC_i,j)的M个系数中的一个或多个可以作为估计的温差ΔT(例如，此处，“m(ΔT)”和/或“b(ΔT)”，类似于F(ΔT))的函数来实现，其中，函数的系数可以通过红外相机100的一次或多次校准来确定。此外，G(sFFC_i,j)的M个系数中的一个或多个可以取决于与特定补充FFC值对应的像素的位置(例如，一组补充FFC值中的矩阵位置i,j)。因此，在一些实施例中，如本文所述，缩放因子可以被实现为函数的缩放因子图(例如，G(sFFC_i,j)的实施例，其中，系数例如取决于ΔT)包括被配置为至少部分地补偿红外相机100的不同温度和/或配置的乘法和/或加法项。

在框514中，处理和控制块120将补充FFC缩放因子应用于红外相机100的补充FFC图。例如，处理和控制块120可适于将根据框512确定的缩放因子应用于红外相机100的一组补充FFC值。

类似于图3的过程的步骤306或图4的过程的步骤408，可以从存储器124中获取和/或提供适当的补充FFC值。在一个实施例中，可以从对应于红外相机100的不同配置的多个不同组的补充FFC值中选择一组补充FFC值。例如，如前所述，可以针对不同的红外相机100或红外相机100的不同配置重复图2的过程，以存储与光学器件块116、安装硬件和/或红外相机100的其他部件的各种配置对应的不同组的补充FFC值。此外，如前所述，可以针对红外相机100和/或红外相机100的部件的不同温度重复图2的过程，以存储与红外相机100的一个或多个部件的各种温度对应的不同组的补充FFC值。因此，在框514中，可以选择与当前红外相机100、红外相机100的当前配置和/或红外相机100的一个或多个温度对应的一组补充FFC值。

在缩放因子被实现为一个值和/或值图的实施例中，缩放因子的应用可以包括例如将一个或多个值乘以对应的补充FFC值或一组值，从而得到经缩放的一组补充FFC值。在缩放因子被实现为函数或函数图的实施例中，如本文所述，缩放因子的应用可以包括例如从对应的补充FFC值或一组值和/或各个矩阵和/或像素位置的一个或多个函数计算经缩放的一组补充FFC值。

在框516中，处理和控制块120将经缩放的补充FFC图应用于红外相机100的热图像数据。例如，类似于图3的过程的步骤312或图4的过程的步骤414，处理和控制块120可以适于将在框514中确定的经缩放的一组补充FFC值应用于在框504中接收的热图像数据，例如，以考虑光路150的至少一部分(例如，光路160)中的非均匀性。在一些实施例中，可以通过与例如光路140关联的FFC值和/或图2的过程的步骤212至220中的一个或多个来至少部分地校正热图像数据。在其他实施例中，热图像数据可以是原始和/或未校正的热图像数据。

作为框516的结果，处理和控制块120提供校正的热图像数据，该热图像数据已被处理以考虑沿光路150的至少一部分的非均匀性。当使用针对红外相机100的特定配置确定的一组补充FFC值时，可校正可归因于这样的配置的非均匀性。

图6示出了根据本公开的实施例的执行FFC的过程600。例如，在一个实施例中，可以例如在图2的过程之后或在执行图2的过程的子集之后由处理和控制块120来执行图5的过程。在一些实施例中，处理和控制块120可以被配置为在步骤和/或框的处理期间和/或之后将步骤和/或框的输出存储到存储器124。

应当理解，过程600的任何步骤、子步骤、子过程或框可以以与图6所示的实施例不同的顺序或布置来执行。在各个实施例中，过程600可以包括图2的过程、图3的过程、图4的过程和/或图5的过程的各个方面。

例如，在一些实施例中，可以不执行图2的过程的步骤212-220。在这样的实施例中，例如，与路径140关联的FFC值可以全部被设置为相同的值，例如零，使得通过步骤222获得的补充FFC值基本上等于与光路150关联的FFC值。另外，如前所述，可以针对包围的周围环境和/或红外相机100的部件的不同温度重复图2的过程，并因此可以针对各种不同的温度来确定不同的补充FFC值(例如，基本上等于与光路150关联的FFC值)。在一些实施例中，红外相机100的配置可以被迭代地调整(例如，通过一系列配置和/或在预定的时间段和/或温度内)，并且例如可以执行一个或多个校准过程、温度传感器读取过程、温差估计过程、补充FFC值确定过程和/或存储过程(例如，补充FFC值、温度和/或温差到存储器124的存储过程)。

在框602中，FPA 104响应于由FPA 104接收的红外辐射来捕获热图像数据。就这一点而言，为了到达FPA 104，红外辐射可以通过红外相机100的光路(例如，光路150)传播以由FPA 104接收。在一些情况下，FPA 104和/或耦接到FPA 104的电路可以将红外辐射转换成电信号(例如，电压、电流等)，并基于电信号生成像素值。像素值形成热辐射数据。在一个方面，由FPA 104和/或相关电路产生的像素值可以根据基于从转换检测到的红外辐射而获得的电信号产生的数字计数值来表示。例如，在FPA 104包括或以其他方式耦接到模数转换器(ADC)电路的情况下，ADC电路可以基于电信号生成数字计数值。对于可以使用14位表示电信号的ADC电路，数字计数值的范围可以从0到16383。

在框604中，处理和控制块120确定FPA 104的温度。在框606中，处理和控制块120确定FPA 104的温度随时间的变化率。例如，处理和控制块120可基于从温度传感器128接收的红外相机100的温度数据确定FPA 104的温度和温度变化速率。就这一点而言，处理和控制块120可通过直接从温度数据提取这样的信息和/或基于温度数据导出这样的信息来确定FPA 104的温度和/或温度变化速率。

例如，处理和控制块120可以适于监测温度传感器128，并接收红外相机100的一个或多个部件(例如，FPA 104)和/或红外相机100所在的周围环境的温度数据。在一些实施例中，处理和控制块120可以适于识别由于例如故障或失灵的温度传感器128而导致的部件的不准确的温度数据。在这样的实施例中，处理和控制块120可以适于将配置数据存储在存储器124中，该配置数据指示特定部件的不准确温度数据。

在框608中，处理和控制块120至少基于FPA 104的温度和温度变化速率来确定缩放因子。缩放因子scale可以被提供为scale＝f(ΔTFPA)g(TFPA)，其中，TFPA是FPA 104在某时间实例的温度，并且ΔTFPA是FPA 104在该时间实例的温度变化速率(例如，以K/min为单位提供)。可以实时(例如，大约在框602中捕获热图像数据的时间)计算f(ΔTFPA)和g(TFPA)。可以基于通过使用FPA 104捕获热图像数据而获得的经验数据来确定等式f(·)和g(·)，并且等式f(·)和g(·)可以取决于沿红外相机100的光路(例如，光路160)的光学部件(例如，透镜、光学器件116和/或其他部件)。例如，不同尺寸和/或材料的透镜和/或其他光学部件可以与不同的f(·)和g(·)关联(例如，由其来表征)。在这点上，scale更一般地可以由scale＝f_component1(ΔT_component1)g_component1(T_component1)+...+f_componentN(ΔT_componentN)g_componentN(T_componentN)来提供，其中，部件1和部件N是红外相机100的部件(例如FPA 104、透镜、透镜快门等)。在某些情况下，缩放因子scale可以与第i个部件的温度变化速率无关，使得对于所有ΔT_{component_i}，f_{component_i}(ΔT_{component_i})＝1。每个部件的ΔT_component和T_component可以是和/或可以从一个或多个温度传感器128的温度读数中导出。可以使用不同的温度传感器128为不同的部件提供温度读数。该等式允许在确定当前操作条件的缩放因子scale时具有更高的精度，并且可以防止在从一组离散值中选择缩放因子的值时可能发生的所应用校正的大变化。

在一个方面，较低的缩放(例如，较低的f(ΔTFPA))可以在较高的温度变化速率下被应用于补充FFC值，并且在较低的温度变化速率下可以应用大约为1的缩放，例如当红外相机100时达到其关联的稳态温度时。就这一点而言，在打开时间(例如，在红外相机100已关闭一段时间后)，可以假定红外相机100的部件处于相同温度，并且因此光路150中存在非均匀性最少。在打开时间之后的一段时间内，红外相机100的各种部件通常表现出自发热，使得部件的温度变化范围可能很高。可以将f(ΔTFPA)设置为小于1(例如，小于100％)，以允许减小在该时间段内提供的校正值。当达到各种部件的相应稳态温度时，随着温度变化速率降低，由ΔTFPA提供的缩放可以稳定地朝向1增加(例如，也称为100％)。一旦达到稳态，ΔTFPA就很低(例如，通常约为0)，而f(ΔTFPA)可能约为1。

f(ΔTFPA)可以将电源切换考虑在内，在电源切换中，可以关闭红外相机100(例如，无意中被关闭)，并且此后不久(例如，在被关闭后的几秒钟内)重新打开红外相机100。当在电源切换之前已达到与红外相机100关联的稳态温度时，ΔTFPA在被关闭之前和被打开之后都较低。在这种情况下，f(ΔTFPA)可能保持在1左右或迅速收敛至1，从而避免了如果关闭电源的经过时间段很短，在被关闭时将缩放因子设置为0时可能发生的应用于补充FFC值的缩放因子的任何欠缩放。

至于g(TFPA)，较高的温度可以与比较低的温度高的缩放因子(例如，较高的校正)关联，因为自发热通常在较高的温度以及在红外相机100内的部件的较高的温差下较高。g(TFPA)可用于解决校准红外相机100所针对的温度(例如，确定FFC图和补充FFC图的温度)与红外相机100的实际温度(例如，其通过温度传感器128在红外相机100的操作期间所测量的)之间的差异。在这方面，g(TFPA)可以帮助避免在较低温度下过校正补充FFC值，并避免在较高温度下欠校正补充FFC值。在一些情况下，由于在较低温度下场外辐照度较小，因此在较低温度下可以应用较少的校正，和/或在较高温度下可以应用较多的校正，以考虑这些较高的温度下表现出的红外相机100的自发热。

在一个实施例中，可以通过在校准期间确定允许最小化由红外相机100捕获的热图像的固定模式噪声的缩放因子来在红外相机100的校准期间(例如，在工厂和/或在现场操作期间)确定f(ΔTFPA)和g(TFPA)的等式。作为示例，在校准期间，可以从在室温环境温度(例如25℃)下捕获的热图像序列来确定补充FFC图。对于打开后的每个时间点，可以确定最小化固定模式噪声的缩放值。可以例如基于来自温度传感器128的温度数据(例如，在某些情况下作为遥测数据接收)，针对每个收集的帧确定作为时间的函数的温度和温度变化速率。在一个方面，还可确定每个帧的最佳缩放因子(例如，通过确定最小化非均匀性的缩放因子)。最佳缩放值和温度变化速率可用于确定f(ΔTFPA)和g(TFPA)的最佳系数值。

作为示例，f(ΔTFPA)＝min(max(-0.14ΔTFPA+1.07,0),1)，并且g(TFPA)＝0.057TFPA+0.8575。在f(ΔTFPA)的该示例中，较低的缩放(例如，较低的f(ΔTFPA))在较高的温度变化速率下被应用于补充FFC值，并且在较低的温度变化速率下可以应用约为1的缩放。在g(TFPA)的该示例中，与较低温度相比，FPA 104的较高温度与较高的缩放因子(例如，较高的校正)关联。该g(TFPA)可以帮助避免在较低温度下过度校正补充FFC值，并避免在较高温度下欠校正补充FFC值。

在打开时间，可以假定红外相机100的部件处于相同温度。在打开时间之后的一段时间内，红外相机100的各种部件通常表现出自发热，使得部件的温度变化范围较高。使用f(ΔTFPA)＝min(max(-0.14ΔTFPA+1.07,0),1)，可以逐渐减小在此时间段内提供的校正值。当达到各种部件的各自的稳态温度时，随着温度变化速率降低，由ΔTFPA提供的缩放朝向1(例如，也称为100％)增加。一旦达到稳态，ΔTFPA就很低(例如，通常在0附近)，并且f(ΔTFPA)＝min(-max(1.07,0),1)＝1。f(ΔTFPA)的这样的等式也解决了电源切换。当在电源切换之前已达到与红外相机100关联的稳态温度时，ΔTFPA在关闭之前以及在循环电源后均较低。在这种情况下，当发生功率切换时，f(ΔTFPA)保持在1左右或迅速收敛至1，从而避免了在关闭时如果将scale重置为0而可能发生的对缩放因子scale的任何欠缩放。

在一个实施例中，缩放因子(例如，在框608中计算)可以进一步基于当前时间(例如，大约在计算f(ΔTFPA)和g(TFPA)时的时间)与红外相机100的最近打开时间之间的时间差。使用时间差可以防止缩放系数在达到稳态操作后恢复到小于100％的值，即使ΔTFPA的数值明显大于零。例如，如果在稳态后突然改变操作相机的环境温度，则可能会发生这种状况。在这样的情况下，ΔTFPA可能不是用于估计红外相机100内的部件的温差的良好变量，并且可能优选继续应用稳态缩放。最近打开时间可以是打开红外相机100并且向红外相机100供电(例如，通过电源块114)以促进红外相机100的操作的最近时间。在一些情况下，在确定最近打开时间与当前时间之间的时间差时，可以忽略自从最近打开时间开始的任何功率切换。在这样的情况下，红外相机100可以包括或者可以通信地耦接到在红外相机100的断电期间保持启用的时钟。在其他情况下，电源切换可能导致当前时间与最近打开之间的时间差在发生电源切换时重置为零。可以基于红外相机100和/或其部件在红外相机100打开之后达到其稳态温度所需的时间量(例如，平均时间)来确定所设置的阈值时间差。

就这一点而言，红外相机100的不同部件可以具有不同的稳态温度。作为示例，阈值时间差可以是2.5分钟，使得在2.5分钟之后f(ΔTFPA)＝1，而无论ΔTFPA的值如何(例如，与其无关)，并且scale＝f(ΔTFPA)g(TFPA)＝g(TFPA)。以此方式，在初始启动时间段之后，可以节省用于计算f(ΔTFPA)的红外相机100或其部件(例如，处理和控制块120)的计算资源。在一个方面，f(ΔTFPA)可用于允许在红外相机100启动时进行FFC和补充FFC校正，而不会在红外相机100已经达到稳态之后加热或冷却整个红外相机100时引起错误校正。

在框610中，处理和控制块120至少基于缩放因子和一组补充FFC值来生成经缩放的一组补充FFC值。在一个方面，作为执行步骤222至232中的一些或全部的结果，可以获得该组补充FFC值。可以将该组补充FFC值存储在处理和控制块120的存储器124和/或能够访问处理和控制块120的其他存储器中。在一个方面，可以将不同的缩放因子和/或不同组的补充FFC值应用于红外相机100的不同的可能光学部件配置。

在一个实施例中，处理和控制块120可以应用边缘感知型低通滤波器(例如，在步骤224)，作为用于获得一组补充FFC值的过程的一部分。边缘感知型低通滤波器可用于校正小缺陷，而不会注入随机高频噪声，这种噪声可能是由于晶圆级真空封装而发生的。替代地和/或另外，处理和控制块120可以将边缘感知型低通滤波器应用于生成的一组补充FFC值，例如在步骤232中存储的被生成的组。边缘感知型低通滤波器可以在用于获得一组补充FFC值的过程的各个其他步骤中应用和/或被应用为所获得的一组补充FFC值的后处理的一部分。在一些情况下，缩放因子可以被应用于滤波后的一组补充FFC值(例如，由一个或多个边缘感知型低通滤波器滤波的一组补充FFC值)，缩放因子可以在滤波之前被应用于一组补充FFC值，然后对经缩放的一组补充FFC值滤波，或者其组合(例如，在应用缩放因子之前和之后执行边缘感知型低通滤波)。

在一个实施例中，时间衰减项可以应用于补充FFC值。可以使用时间衰减项来减少周期性地(例如，每隔几秒钟)执行温度读数的影响以及与这种读数关联的固有误差(例如，其可以被认为是噪声)。就这一点而言，时间衰减项可用于减少与温度变化速率(例如，每隔几秒钟进行测量)的变化关联的噪声的影响，并基本上消除与温度变化速率关联的噪声测量。可以将时间衰减项应用于ΔTFPA的值、缩放因子和/或经缩放的一组补充FFC值。

在某些情况下，时间衰减项可以实现为滤波器，例如无限冲激响应(IIR)滤波器。时间衰减项可以基于在当前时间t_current的缩放因子(例如，如前文描述中提供的scale)和在先前时间确定的一个或多个缩放因子的线性组合(例如，加权平均)。可以利用时间衰减项来最小化与应用的补充FFC值关联的相对较大和/或快速的波动。不同的红外相机和/或其部件可以与不同的时间衰减项关联。

在框612中，处理和控制块120将经缩放的一组补充FFC值应用于热图像数据，以调整与光路的至少一部分关联的非均匀性。作为示例，该部分可以是光路150的光路160。在一个方面，经缩放的一组补充FFC值可以是或可以被称为经缩放的补充FFC图或简称为补充FFC图。在某些情况下，可能已经应用了边缘感知型低通滤波来获得经缩放的一组补充FFC值。在一些情况下，可以对经缩放的一组补充FFC值应用边缘感知型低通滤波和/或时间衰减项的应用。

作为框612的结果，处理和控制块120提供校正的热图像数据，该热图像数据已被处理以考虑沿光路(例如，光路150)的至少一部分(例如，光路160)的非均匀性。当使用针对红外相机100的特定配置确定的经缩放的一组补充FFC值时，可以校正可归因于这样的配置的非均匀性。

尽管前述内容是关于基于FPA 104的温度和温度变化速率将缩放因子应用于补充FFC值进行描述的，但是替代地和/或除了FPA 104的温度和温度变化速率之外，缩放因子还可以基于红外相机100的一个或多个其他部件的温度和温度变化速率。例如，红外相机100的一个或多个部件、周围环境和/或场外源的温度、温度变化速率和/或红外相机100的一个或多个部件、周围环境和/或场外源之间的温差可用于确定缩放因子。红外相机100的部件可以包括红外相机100的内部部件，例如，作为非限制性示例，透镜壳体(例如，镜筒)、透镜快门(例如，叶片快门)、元件(例如，透镜、反射镜、光学器件块116)、电机(例如，电机108)、电源(例如，电源块114)、处理器(例如，处理器122)、存储器(例如，存储器124)和/或红外相机100内的其他部件。在一些情况下，替代地和/或另外，红外相机100的部件可包括在红外相机100外部和/或在外部耦接到红外相机100的部件。就这一点而言，一个或多个温度传感器128可以提供这些各种部件、环境和/或源的温度读数。温度传感器128的数量和/或温度传感器128的放置可以基于尺寸、重量和/或空间考虑(例如，红外相机100和/或温度传感器128本身的空间考虑)、成本等。

在某些情况下，FPA 104的温度和温度变化速率可以用作镜筒、快门叶片和/或红外相机100的一个或多个其他部件之间的温差的指示(例如，估计)。例如，当可从温度传感器128获得镜筒和快门叶片的温度数据时，可以利用这样的温度读数来直接确定镜筒和快门叶片之间的温差(例如，除了被用作镜筒和光圈叶片之间的指示的FPA 104的温度数据之外或作为此的替代)。然后，可以利用镜筒和快门叶片之间的所确定温差来确定将应用于补充FFC校正的缩放因子。FFC和补充FFC的示例在美国专利第8,373,757和9,491,376号中提供，这两个专利通过引用整体并入本文。

图7示出了根据本公开实施例的条形图，其描绘了在稳态操作下在有和没有应用补充FFC值的情况下校正的热图像数据中的非均匀性。在图7中，补充FFC值在被应用于捕获的热图像数据之前已按缩放因子进行了缩放。例如，经缩放的一组补充FFC值可以是在图6的框610处提供的补充FFC值，并且校正的热图像数据可以是在框612处提供的热图像数据。

条702A、702B和702C提供了在没有应用补充FFC值以获得校正的热图像数据(例如，在不使用补充FFC值的情况下校正经校正的热图像数据)的情况下，分别在-40℃、20℃和70℃的环境温度下的均方根(rms)数字计数值的校正的热图像数据中的非均匀性。条704A、704B和704C提供了在已经将补充FFC值应用于热图像数据以获得校正的热图像数据的情况下，分别在-40℃、20℃和70℃的环境温度下的校正的热图像数据中的非均匀性。通过将条702A-C与对应的条704A-C进行比较，应用补充FFC值(例如，经缩放的补充FFC值)在-40℃、20℃和70℃的环境温度下分别将校正的热图像数据中的非均匀性减小了约50％、约70％和约80％。另外，在应用补充FFC值(例如，经缩放的补充FFC值)的情况下，校正的热图像数据中的非均匀性在不同的环境温度下保持相对恒定。

图8示出了根据本公开的实施例的曲线图，其描绘了在应用补充FFC值和没有应用补充FFC值的情况下相对于自打开以来经过的时间的校正的热图像数据中的非均匀性。在图8中，补充FFC值在被应用于捕获的热图像数据之前已经按缩放因子进行了缩放(例如，在图6的框610处)。曲线802提供了随自启动以来经过的时间变化的没有应用补充FFC值来获得校正的热图像数据的校正的热图像数据中的非均匀性。曲线804提供了随自启动以来经过的时间变化在已经将补充FFC值应用于热图像数据以获得校正的热图像数据情况下的校正的热图像数据中的非均匀性。通过比较曲线802和804，补充FFC值(例如，经缩放的补充FFC值)的应用减小了稳态下校正的热图像数据中的非均匀性，而不在启动时或接近启动的时间添加非均匀性。另外，曲线804在启动后的第一分钟内的初始峰值之后保持相对恒定，并且与曲线802相比保持在较低的非均匀性计数。

图9示出了根据本公开实施例的校正的热图像数据。使用红外相机(例如，红外相机100)捕获热图像数据。顶行示出了校正的热图像数据902A和902B，其中，分别在红外相机打开后约15秒和在打开后30分钟时没有应用补充FFC值和边缘感知型低通滤波器来获得校正的热图像数据902A和902B。底行示出了校正的热图像数据904A和904B，其中，分别在红外相机打开后约15秒和在打开后30分钟时应用补充FFC值和边缘感知型低通滤波器来获得校正的热图像数据902A和902B。在图9中，补充FFC值在被应用于捕获的热图像数据之前已按缩放因子进行了缩放。

在相机对外部热黑体成像时捕获校正的热图像数据902A-B和904A-B。在打开后30分钟时，在已应用经缩放的补充FFC值的情况下，非均匀性得以减少，如与校正的热图像数据902B(例如，其具有白色区域、较暗区域和较亮区域)相比的在校正的热图像数据904B中显示的更均匀输出所示。此外，应用经缩放的补充FFC值还表现出缺陷的减少。在这方面，与在904B中示出的相应缺陷908相比，在902B中示出的缺陷906明显得多。

如本文所述，可以设想，根据所使用的特定红外相机100、红外相机100的配置和/或红外相机100的所检测温度，可以使用不同组的补充FFC值和/或缩放等式(例如，f(ΔTFPA)和g(TFPA))。例如，在一个实施例中，处理和控制块120可被配置为根据红外相机100的所检测温度确定单组补充FFC值，通过使用缩放因子，该单组补充FFC值可以考虑到光路150的至少一部分中的非均匀性。在另一实施例中，处理和控制块120可以被配置为根据红外相机100的所检测温度选择不同组的补充FFC值，或者在这些值之间进行插值，或者从这些值进行外推。在又一实施例中，可以基于所使用的特定红外相机100或红外相机100的配置来执行这样的选择、内插和/或外推。

在一些实施例中，可以在没有外部热黑体的情况下执行图2的过程的步骤202至210。例如，处理和控制块120可以适于检测从FPA 104接收的热图像数据何时通过例如运动或通过光学器件块116的一个或多个光学元件(例如，透镜)的散焦而模糊。这样的模糊的热图像数据可以由于运动和/或焦点模糊而足够平滑和/或均匀，以允许处理和控制块120从模糊的热图像数据确定一组FFC值。

在其他实施例中，可以在没有快门110的情况下实现红外相机100。在这样的实施例中，处理和控制块120可以适于通过例如图2的过程(例如，具有和/或不具有外部热黑体)的步骤202至210的一个或多个迭代来确定一组补充FFC值。在一些实施例中，处理和控制块120可以适于使用缩放因子来缩放得出的一组补充FFC值，该缩放因子从FPA 104和红外相机100的接近光路150的一个或多个部件之间的一个或多个估计的温差来确定，以考虑光路150中的非均匀性。

在适用的情况下，可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现各种所描述的实施例。同样在适用的情况下，在不脱离本公开的精神的情况下，本文阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被组合成包括软件、硬件和/或两者的复合部件。在适用的情况下，在不脱离本公开的精神的情况下，本文阐述的各种硬件部件和/或软件部件可以被分成包括软件、硬件或两者的子部件。另外，在适用的情况下，可以预期，软件部件可以被实现为硬件部件，反之亦然。在一些实施例中，这样的硬件部件(例如，处理和控制块120)可以被实现为一个或多个适当的处理器和/或处理设备(例如，逻辑设备、微控制器、处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他设备)，其可用于执行适当的指令，例如实现本文所述任何过程的软件指令。

根据各种所描述的实施例的软件，例如程序代码和/或数据，可以被存储在一个或多个机器可读介质上。还预期可以使用联网和/或不联网的一个或多个通用或专用计算机和/或计算机系统来实现本文中标识的软件。在适用的情况下，可以改变本文描述的各个步骤的顺序、将其组合成复合步骤和/或分成子步骤以提供本文描述的特征。

上述实施例示出但不限制本公开。还应该理解，根据本公开的原理，许多修改和变化是可能的。因此，本公开的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (18)

1.一种系统，包括：

红外相机的焦平面阵列(FPA)，所述焦平面阵列被配置为响应于由所述焦平面阵列通过所述红外相机的第一光路接收的红外辐射来捕获热图像数据；

存储器，所述存储器被配置为存储一组补充平场校正(SFFC)值；和

处理器，所述处理器被配置为：

确定所述红外相机的内部部件的温度；

至少基于所述内部部件的温度和/或温度变化速率来确定缩放因子，其中，在当前时间与所述红外相机的最近打开时间之间的时间差不大于阈值时间差时，所述缩放因子至少基于内部部件的温度变化速率，并且其中，当所述时间差大于所述阈值时间差时，所述缩放因子与所述内部部件的温度变化速率无关；

至少基于所述缩放因子和所述一组补充平场校正值来生成经缩放的一组的补充平场校正值；和

将所述经缩放的一组补充平场校正值应用于所述热图像数据，以调整与所述第一光路的至少一部分关联的非均匀性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内部部件包括所述焦平面阵列、所述处理器、所述存储器、电源块、电机、快门、镜筒、透镜、反射镜或窗。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述处理器还被配置为确定所述红外相机的一个或多个其他内部部件的温度；和

所述处理器被配置为还基于所述一个或多个其他内部部件的温度和/或温度变化速率来确定所述缩放因子。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被配置为：

确定所述内部部件的温度和温度变化速率；

基于所述温度和第一等式确定第一值，其中，第一等式与所述温度变化速率无关；

当所述时间差不大于阈值时间差时，基于所述温度变化速率和第二等式确定第二值；以及

当所述时间差不大于阈值时间差时，基于所述第一值和所述第二值的乘积确定所述缩放因子。

5.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述处理器还被配置为将衰减因子应用于所述缩放因子以获得衰减的缩放因子，所述经缩放的一组补充平场校正值至少基于所衰减的因子和所述一组补充平场校正值；

所述缩放因子与第一时间实例关联；并且

所述衰减因子基于所确定的缩放因子和与早于所述第一时间实例的时间实例关联的一个或多个缩放因子。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内部部件包括所述焦平面阵列，其中，所述处理器被配置为：

确定所述焦平面阵列的温度；

确定所述焦平面阵列的温度变化速率；和

至少基于所述焦平面阵列的所述温度和所述温度变化速率来确定所述缩放因子。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理器被配置为当所述时间差大于所述阈值时间差时与所述焦平面阵列的温度变化速率无关地确定所述缩放因子。

8.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述处理器还被配置为将边缘感知型低通滤波器应用于所述一组补充平场校正值，以获得经滤波的一组补充平场校正值；

所述处理器被配置为至少基于缩放因子和所述经滤波的一组补充平场校正值来生成经缩放的一组补充平场校正值；和

存储器还被配置为存储所述经滤波的一组补充平场校正值。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述焦平面阵列与所述红外相机的透镜和/或光学器件块之间的快门，其中，所述处理器被配置为：

将所述焦平面阵列校准到外部场景，以确定与从所述外部场景到所述焦平面阵列的所述第一光路关联的第一组FFC值；

将所述焦平面阵列校准到所述快门，以确定与从所述快门到所述焦平面阵列的第二光路关联的第二组FFC值；

使用所述第一组FFC值和第二组FFC值来确定所述一组补充平场校正值；和

将所述一组补充平场校正值存储在所述存储器中。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器被配置为存储多组补充平场校正值，以调整与能够被选择性地插入所述第一光路的不同光学配置和/或所述红外相机的不同配置关联的非均匀性。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括一个或多个温度传感器，其中，所述处理器被配置为：

从所述一个或多个温度传感器接收与所述内部部件关联的温度数据；和

至少基于接收的温度数据，确定所述内部部件的所述温度和/或所述温度变化速率。

12.一种方法，包括：

通过红外相机的光路在所述红外相机的焦平面阵列(FPA)处捕获热图像数据；

确定所述红外相机的内部部件的温度；

至少基于所述内部部件的温度和/或温度变化速率来确定第一缩放因子，其中，所述第一缩放因子还基于第一时间实例与所述红外相机的最近打开时间之间的第一时间差，其中，所述第一时间差不大于阈值时间差，其中，所述温度、温度变化速率和第一缩放因子与第一时间实例关联；

至少基于第一缩放因子和一组补充平场校正(SFFC)值，产生第一组经缩放的补充平场校正值；

将所述第一组经缩放的补充平场校正值应用于所述热图像数据，以调整与所述光路的至少一部分关联的非均匀性；

确定与所述内部部件的温度变化速率无关的第二缩放因子，其中，所述第二缩放因子与所述第一时间实例之后的第二时间实例关联，并且其中，所述第二时间实例与打开时间之间的第二时间差大于所述阈值时间差；

至少基于所述第二缩放因子和所述一组补充平场校正值，生成第二组经缩放的补充平场校正值；和

将所述第二组经缩放的补充平场校正值应用于第二热图像数据，以调整与所述光路的至少一部分关联的非均匀性。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将时间衰减因子应用于所述第一缩放因子以获得时间衰减的缩放因子，所述一组经缩放的补充平场校正值至少基于衰减的缩放因子和所述一组补充平场校正值；和

将时间衰减因子基于所确定的第一缩放因子和与早于第一时间实例的时间实例关联的一个或多个缩放因子。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一缩放因子还基于与所述红外相机的一个或多个其他内部部件关联的温度和/或温度变化速率。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述内部部件包括所述焦平面阵列，并且其中，所述第一缩放因子至少基于所述焦平面阵列的所述温度和所述温度变化速率。

16.一种非暂时性机器可读存储介质，包括机器可读指令，该机器可读指令在被执行时使设备的一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：

确定红外相机的内部部件的温度；

至少基于所述内部部件的所述温度和/或温度变化速率来确定缩放因子，其中，在当前时间与所述红外相机的最近打开时间之间的时间差不大于阈值时间差时，所述缩放因子至少基于内部部件的温度变化速率，并且其中，当所述时间差大于所述阈值时间差时，所述缩放因子与所述内部部件的温度变化速率无关；

至少基于所述缩放因子和一组校准的补充平场校正(SFFC)值，生成经缩放的一组补充平场校正值；和

将所述经缩放的一组补充平场校正值应用于由所述红外相机的焦平面阵列(FPA)捕获的热图像数据，以调整与所述红外相机的光路的至少一部分关联的非均匀性。

17.根据权利要求16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中，所述操作还包括：

将时间衰减因子应用于所述缩放因子以获得衰减的缩放因子，所述经缩放的一组补充平场校正值至少基于衰减的因子和所述一组校准的补充平场校正值；

将所述缩放因子与第一时间实例关联；和

所述时间衰减因子基于所确定的缩放因子和与早于第一时间实例的时间实例关联的一个或多个缩放因子。

18.根据权利要求16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中，所述内部部件包括所述焦平面阵列，其中，在所述时间差不大于所述阈值时间差时，所述缩放因子至少基于所述焦平面阵列的所述温度变化速率，并且其中，在所述时间差大于所述阈值时间差时，所述缩放因子与所述焦平面阵列的所述温度变化速率无关。

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