CN111598815A - 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置 - Google Patents

一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111598815A
CN111598815A CN202010506424.0A CN202010506424A CN111598815A CN 111598815 A CN111598815 A CN 111598815A CN 202010506424 A CN202010506424 A CN 202010506424A CN 111598815 A CN111598815 A CN 111598815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
integration time
correction
node
target
correction parameter
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
CN202010506424.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111598815B (zh
Inventor
孙宪中
李军伟
雷浩
张亚洲
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.)
Beijing Institute of Environmental Features
Original Assignee
Beijing Institute of Environmental Features
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 Beijing Institute of Environmental Features filed Critical Beijing Institute of Environmental Features
Priority to CN202010506424.0A priority Critical patent/CN111598815B/zh
Publication of CN111598815A publication Critical patent/CN111598815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111598815B publication Critical patent/CN111598815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G06T5/80—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/80—Calibration
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置，通过对可调积分时间分段，计算各个节点积分时间下的校正参数，并根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，通过补偿参数计算得到目标积分时间下的校正参数，能够用于计算任意积分时间下的校正参数，克服了现有两点校正法适用于固定档位值的积分时间的缺陷，通过本发明方法能够针对不同的目标积分时间，快速计算对应的校正参数，无需再重新进行校正图像采集及校正参数计算，本发明方法简单便捷，灵活性高，适用性更好，能够明显改善图像校正效果，并且能够实现任意积分时间下的图像非均匀校正。

Description

一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置
技术领域
本发明涉及红外图像处理技术领域，尤其涉及一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置。
背景技术
相较于可见光成像技术，红外成像技术的工作波段波长更长，其抗干扰和穿透能力更强，受雨雾霾天气影响小，同时不受黑夜的限制，可以提供全天候的服务，因而得到了世界各国大力发展，在国防、安防、搜救、电力和建筑水暖等军民领域发挥着重要的作用。但红外焦平面探测器响应普遍存在非均匀性，严重影响了红外热像仪成像质量，需要对非均匀性进行校正。
目前两点校正法是较为常用的非均匀校正方法，但在一种积分时间条件下计算得到的校正参数，难以直接用于另一种积分时间的图像校正，会降低图像校正效果，因此需要重新进行校正图像采集及校正参数计算。
发明内容
本发明的目的在于提出一种适用于任意积分时间的红外热像仪图像非均匀校正方法，实现在一定积分时间范围内，设置任意的积分时间均能得到较佳的图像非均匀校正效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种红外热像仪图像非均匀校正方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1、确定可调积分时间的调节范围；
步骤S2、根据所述调节范围将所述可调积分时间进行分段，确定所述可调积分时间的节点积分时间；
步骤S3、对每个所述节点积分时间，采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间下的校正参数；
步骤S4、根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数；
步骤S5、根据所述目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
优选地，所述步骤S2具体包括：
根据所述调节范围确定分段数；
根据所述调节范围和所述分段数计算积分时间间隔；
根据所述积分时间间隔确定所述节点积分时间。
优选地，所述步骤S3中对每个所述节点积分时间，均执行以下操作：
分别获取黑体在第一温度和第二温度下红外热像仪输出的第一灰度图像和第二灰度图像；
分别计算所述第一灰度图像和所述第二灰度图像的平均灰度值；
根据所述平均灰度值计算该节点积分时间下的校正参数。
优选地：所述校正参数包括增益校正参数和偏移校正参数。
优选地，所述步骤S4中根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数，具体包括：
根据目标积分时间和相邻的两个节点积分时间计算补偿参数，具体公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
根据所述补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
本发明还提供了一种红外热像仪图像非均匀校正装置，该装置包括：
范围确定单元，用于确定可调积分时间的调节范围；
节点划分单元，用于根据所述调节范围将所述可调积分时间进行分段，确定所述可调积分时间的节点积分时间；
节点校正单元，用于对每个所述节点积分时间，采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间下的校正参数；
目标校正单元，用于根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数；
非均匀校正单元，用于根据所述目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
优选地，所述节点划分单元用与执行以下操作：
根据所述调节范围确定分段数；
根据所述调节范围和所述分段数计算积分时间间隔；
根据所述积分时间间隔确定所述节点积分时间。
优选地，所述节点校正单元对每个所述节点积分时间，均执行以下操作：
分别获取黑体在第一温度和第二温度下红外热像仪输出的第一灰度图像和第二灰度图像；
分别计算所述第一灰度图像和所述第二灰度图像的平均灰度值；
根据所述平均灰度值计算该节点积分时间下的校正参数。
优选地：所述校正参数包括增益校正参数和偏移校正参数。
优选地，所述目标校正单元用于根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数时，具体执行以下操作：
根据目标积分时间和相邻的两个节点积分时间计算补偿参数，具体公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
根据所述补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
实施本发明的红外热像仪图像非均匀校正方法及装置，具有以下有益效果：
1、本发明通过对可调积分时间分段，计算有限个节点积分时间下的校正参数，并根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，通过补偿参数计算得到目标积分时间下的校正参数，能够用于计算任意积分时间下的校正参数，克服了现有两点校正法适用于固定档位值的积分时间的缺陷，通过本发明方法能够针对不同的目标积分时间，快速计算对应的校正参数，无需每改一次积分时间再重新进行校正图像采集及校正参数计算，本发明方法简单便捷，灵活性高，适用性更好。
2、本发明通过对节点积分时间进行补偿计算得到目标积分时间下的校正参数，由此对目标积分时间下获取的原始图像进行非均匀校正，能够明显改善图像校正效果，并且能够实现任意积分时间下的图像非均匀校正。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的红外热像仪图像非均匀校正方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的红外热像仪图像非均匀校正装置的示意图；
图3是未经过非均匀校正的原始图像；
图4是利用本发明方法对图3进行非均匀校正的结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的红外热像仪图像非均匀校正方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，确定可调积分时间的调节范围。
具体操作时，可通过确定可调积分时间的下限值I0和上限值Im来确定其调节范围，其中可调积分时间的下限值和上限值根据红外热像仪的技术指标或实际使用的需求确定。
步骤S2，根据步骤S1确定的调节范围将可调积分时间进行分段，确定该可调积分时间的节点积分时间。
在一些优选的实施例中，步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S201，根据可调积分时间的调节范围确定分段数h，h≥1；
步骤S202，根据分段数h和该可调积分时间的调节范围计算积分时间间隔ΔI，可表示为ΔI＝(Im-I0)/h；
步骤S203，根据积分时间间隔ΔI确定节点积分时间Ii，Ii＝I0+i×ΔI，i＝0,1,...,h。
随后步骤S3中，针对每个节点积分时间Ii，通过采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间Ii下的校正参数。
在一些优选的实施例中，所述校正参数包括增益校正参数G和偏移校正参数O。
在一些优选的实施例中，步骤S3中对每个节点积分时间计算该节点积分时间下的校正参数具体过程如下：
步骤S301，开启被标定红外热像仪电源，设置红外热像仪积分时间为节点积分时间Ii，对准黑体，使黑体辐射面能充满红外热像仪整个视场。设置黑体到第一温度TL，采集红外热像仪输出的第一灰度图像XiL，设置黑体到第二温度TH，采集红外热像仪输出的第二灰度图像XiH。具体操作时可根据红外热像仪的技术指标或实际使用的需求将第一温度和第二温度分别设置为一个较低的温度和一个较高的温度。
步骤S302，分别计算第一灰度图像XiL和第二灰度图像XiH的平均灰度值，具体表达式如下：
Figure BDA0002526705210000061
Figure BDA0002526705210000062
其中，ViL表示第一灰度图像的平均灰度值，ViH表示第二灰度图像的平均灰度值，xLab表示第一灰度图像第(a,b)个像元响应输出灰度值，xHab表示第二灰度图像第(a,b)个像元响应输出灰度值，m、n分别为探测器的水平像元数和垂直像元数。
步骤S303，根据上述平均灰度值计算该节点积分时间Ii下的校正参数Gi,Oi，具体表达式如下：
Figure BDA0002526705210000071
Oiab＝ViL-Giab·xLab
其中，Gi是该节点积分时间下的增益校正参数，Oi是该节点积分时间下的偏移校正参数，Gi,Oi均为m*n的系数矩阵，Giab为Gi的第(a,b)个元素，Oiab为Oi的第(a,b)个元素。
对每个节点积分时间均执行上述步骤S301至步骤S303，可计算得到每个节点积分时间下的校正参数。
步骤S4，根据需求的目标积分时间Is，确定与该目标积分时间Is相邻的两个节点积分时间Ii和Ii+1，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数。
在一些优选的实施例中，步骤S4具体包括如下操作：
步骤S401，将需求的目标积分时间Is与节点积分时间进行比较，确定与该目标积分时间Is相邻的两个节点积分时间Ii和Ii+1，使得Ii≤Is≤Ii+1。
步骤S402，计算目标积分时间Is下的校正参数的补偿参数K，计算公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
步骤S403，根据补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
由于现有常用的两点校正法适用于积分时间为固定档位值，在该固定档位值的积分时间下计算的校正参数，难以直接用于另一种积分时间的图像校正，而本发明通过对积分时间分段，计算有限个节点积分时间下的校正参数，并根据目标积分时间确定相邻的节点积分时间，通过补偿参数计算得到目标积分时间下的校正参数，能够计算任意积分时间下的校正参数，克服现有两点校正法的缺陷，无需每改一次积分时间再重新进行校正图像采集及校正参数计算，本发明方法简单便捷，灵活性高，适用性更好。
步骤S5、根据目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
在一些优选的实施例中，根据以下公式进行图像非均匀校正：
ys＝G’×xs+O’
上式中，ys表示非均匀校正后输出图像，xs表示在目标积分时间Is下获取的原始图像，×表示矩阵乘法。
当目标积分时间改变时，仅需重新执行步骤S4和S5的过程即可实现对不同目标积分时间下获取的原始图像的非均匀校正。
本发明通过对节点积分时间进行补偿计算得到目标积分时间下的校正参数，由此对目标积分时间下获取的原始图像进行非均匀校正，能够明显改善图像校正效果，并且能够实现任意积分时间下的图像非均匀校正。
在此以一个具体的实施例对本发明方法进行说明。
步骤S1中，根据实际使用需求选用常用的可调积分时间的调节范围1ms-4ms，即I0＝1ms，Im＝4ms。
随后步骤S2中，首先，根据调节范围确定分段数h，例如h＝3。随后计算积分时间间隔ΔI，ΔI＝(Im-I0)/h＝(4ms-1ms)/3＝1ms。最后，根据积分时间间隔确定节点积分时间：
I1＝I0+1×ΔI＝1ms+1×1ms＝2msI0＝1ms＜Is＝1.5ms＜I1＝2ms
同理计算I2＝3ms，即本例中共有4个节点积分时间。
随后步骤S3中，对每个节点积分时间，通过采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间Ii下的校正参数。例如，可以将第一温度设置为15℃，将第二温度设置为40℃，分别采集红外热像仪输出的第一灰度图像和第二灰度图像，通过计算平均灰度值，最终得到该节点积分时间下的校正参数。对每个节点积分时间均执行以上操作，最终可得到各个节点积分时间对应的校正参数(G0,O0)、(G1,O1)、(G2,O2)和(G3,O3)。
随后步骤S4中，以需求的目标积分时间Is＝1.5ms为例，与节点积分时间进行比较，确定相邻的两个节点积分时间为I0和I1，即满足I0＝1ms＜Is＝1.5ms＜I1＝2ms。接着计算补偿参数：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)＝(1.5ms-1ms)/(2ms-1ms)＝0.5
再接着计算目标积分时间下的校正参数：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi＝(G1-G0)×0.5+G0
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi＝(O1-O0)×0.5+O0
上式中(G0,O0)、(G1,O1)均已经由步骤S3计算得到。
最后步骤S5中，根据该目标积分时间下的校正参数对获取的图像进行图像非均匀校正。
参照图3所示，为获取的未经过非均匀校正的原始图像，而参照图4所示，利用本发明方法对图3进行校正后，明显改善了图3的非均匀性。
实施例二
如图2所示，为本实施例二提供的红外热像仪图像非均匀校正装置的示意图，该装置包括范围确定单元100、节点划分单元200、节点校正单元300、目标校正单元400和非均匀校正单元500。
其中，范围确定单元100用于确定可调积分时间的调节范围。具体实施时，可通过确定可调积分时间的下限值I0和上限值Im来确定其调节范围，其中可调积分时间的下限值和上限值根据红外热像仪的技术指标或实际使用的需求确定。
节点划分单元200用于根据范围确定单元100确定的调节范围将可调积分时间进行分段，确定该可调积分时间的节点积分时间。
在一些优选的实施例中，节点划分单元200具体用于执行以下操作：
首先，根据可调积分时间的调节范围确定分段数h，h≥1；
随后，根据分段数h和该可调积分时间的调节范围计算积分时间间隔ΔI，可表示为ΔI＝(Im-I0)/h；
最后，根据积分时间间隔ΔI确定节点积分时间Ii，Ii＝I0+i×ΔI，i＝0,1,...,h。
节点校正单元300用于针对每个节点积分时间Ii，通过采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间Ii下的校正参数。
在一些优选的实施例中，所述校正参数包括增益校正参数G和偏移校正参数O。
在一些优选的实施例中，节点校正单元300用于计算节点积分时间下的校正参数时，对每个节点积分时间具体执行以下操作：
开启被标定红外热像仪电源后，首先，设置红外热像仪积分时间为节点积分时间Ii，对准黑体，使黑体辐射面能充满红外热像仪整个视场。设置黑体到第一温度TL，采集红外热像仪输出的第一灰度图像XiL，设置黑体到第二温度TH，采集红外热像仪输出的第二灰度图像XiH。具体操作时可根据红外热像仪的技术指标或实际使用的需求将第一温度和第二温度分别设置为一个较低的温度和一个较高的温度。
随后，分别计算第一灰度图像XiL和第二灰度图像XiH的平均灰度值，具体表达式如下：
Figure BDA0002526705210000101
Figure BDA0002526705210000111
其中，ViL表示第一灰度图像的平均灰度值，ViH表示第二灰度图像的平均灰度值，xLab表示第一灰度图像第(a,b)个像元响应输出灰度值，xHab表示第二灰度图像第(a,b)个像元响应输出灰度值，m、n分别为探测器的水平像元数和垂直像元数。
最后，根据上述平均灰度值计算该节点积分时间Ii下的校正参数Gi,Oi，具体表达式如下：
Figure BDA0002526705210000112
Oiab＝ViL-Giab·xLab
其中，Gi是该节点积分时间下的增益校正参数，Oi是该节点积分时间下的偏移校正参数，Gi,Oi均为m*n的系数矩阵，Giab为Gi的第(a,b)个元素，Oiab为Oi的第(a,b)个元素。
对每个节点积分时间均执行上述步骤，可计算得到每个节点积分时间下的校正参数。
目标校正单元400用于根据需求的目标积分时间Is，确定与该目标积分时间Is相邻的两个节点积分时间Ii和Ii+1，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数。
在一些优选的实施例中，目标校正单元400具体用于执行如下操作：
首先，将需求的目标积分时间Is与节点积分时间进行比较，确定与该目标积分时间Is相邻的两个节点积分时间Ii和Ii+1，使得Ii≤Is≤Ii+1。
接着，计算目标积分时间Is下的校正参数的补偿参数K，计算公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
最后，根据补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
非均匀校正单元500用于根据目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
在一些优选的实施例中，非均匀校正单元500根据以下公式进行图像非均匀校正：
ys＝G'×xs+O'
上式中，ys表示非均匀校正后输出图像，xs表示在目标积分时间Is下获取的原始图像，×表示矩阵乘法。
应该理解地是，本发明的红外热像仪图像非均匀校正装置的原理与前面红外热像仪图像非均匀校正方法相同，因此对于红外热像仪图像非均匀校正方法的实施例的具体阐述也适用于该装置。
综上所述，本发明通过将可调积分时间划分节点，计算各个节点积分时间下的校正参数，再根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，通过补偿参数计算得到目标积分时间下的校正参数，能够用于计算区间内任意积分时间下的校正参数，克服了现有两点校正法适用于固定档位值的积分时间的缺陷，可快速计算目标积分时间对应的校正参数，无需再重新进行校正图像采集及校正参数计算，灵活性更高，适用性更好。通过对节点积分时间进行补偿计算得到目标积分时间下的校正参数，由此对目标积分时间下获取的原始图像进行非均匀校正，能够明显改善图像校正效果，并且能够实现任意积分时间下的图像非均匀校正。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1、确定可调积分时间的调节范围；
步骤S2、根据所述调节范围将所述可调积分时间进行分段，确定所述可调积分时间的节点积分时间；
步骤S3、对每个所述节点积分时间，采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间下的校正参数；
步骤S4、根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数；
步骤S5、根据所述目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
2.根据权利要求1所述的红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
根据所述调节范围确定分段数；
根据所述调节范围和所述分段数计算积分时间间隔；
根据所述积分时间间隔确定所述节点积分时间。
3.根据权利要求1所述的红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于，所述步骤S3中对每个所述节点积分时间，均执行以下操作：
分别获取黑体在第一温度和第二温度下红外热像仪输出的第一灰度图像和第二灰度图像；
分别计算所述第一灰度图像和所述第二灰度图像的平均灰度值；
根据所述平均灰度值计算该节点积分时间下的校正参数。
4.根据权利要求1-3任一所述的红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于：所述校正参数包括增益校正参数和偏移校正参数。
5.根据权利要求4所述的红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于，所述步骤S4中根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数，具体包括：
根据目标积分时间和相邻的两个节点积分时间计算补偿参数，具体公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
根据所述补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
6.一种红外热像仪图像非均匀校正装置，其特征在于，该装置包括：
范围确定单元，用于确定可调积分时间的调节范围；
节点划分单元，用于根据所述调节范围将所述可调积分时间进行分段，确定所述可调积分时间的节点积分时间；
节点校正单元，用于对每个所述节点积分时间，采集不同温度黑体图像，计算该节点积分时间下的校正参数；
目标校正单元，用于根据目标积分时间确定相邻的两个节点积分时间，根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数；
非均匀校正单元，用于根据所述目标积分时间下的校正参数进行图像非均匀校正。
7.根据权利要求6所述的红外热像仪图像非均匀校正装置，其特征在于，所述节点划分单元用与执行以下操作：
根据所述调节范围确定分段数；
根据所述调节范围和所述分段数计算积分时间间隔；
根据所述积分时间间隔确定所述节点积分时间。
8.根据权利要求6所述的红外热像仪图像非均匀校正装置，其特征在于，所述节点校正单元对每个所述节点积分时间，均执行以下操作：
分别获取黑体在第一温度和第二温度下红外热像仪输出的第一灰度图像和第二灰度图像；
分别计算所述第一灰度图像和所述第二灰度图像的平均灰度值；
根据所述平均灰度值计算该节点积分时间下的校正参数。
9.根据权利要求6-8任一所述的红外热像仪图像非均匀校正装置，其特征在于：所述校正参数包括增益校正参数和偏移校正参数。
10.根据权利要求9所述的红外热像仪图像非均匀校正方法，其特征在于，所述目标校正单元用于根据该相邻的两个节点积分时间的校正参数计算所述目标积分时间下的校正参数时，具体执行以下操作：
根据目标积分时间和相邻的两个节点积分时间计算补偿参数，具体公式如下：
K＝(Is-Ii)/(Ii+1-Ii)
其中，K表示补偿参数，Is表示目标积分时间，Ii和Ii+1分别表示与目标积分时间相邻的两个节点积分时间；
根据所述补偿参数和该相邻的两个节点积分时间下的校正参数计算目标积分时间下的校正参数，公式表示如下：
G'＝(Gi+1-Gi)×K+Gi
O'＝(Oi+1-Oi)×K+Oi
其中，G'、O'分别表示目标积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi、Oi分别表示第i个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数；Gi+1、Oi+1分别表示第i+1个节点积分时间下的增益校正参数和偏移校正参数。
CN202010506424.0A 2020-06-05 2020-06-05 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置 Active CN111598815B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010506424.0A CN111598815B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010506424.0A CN111598815B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111598815A true CN111598815A (zh) 2020-08-28
CN111598815B CN111598815B (zh) 2023-12-08

Family

ID=72182279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010506424.0A Active CN111598815B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111598815B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112532876A (zh) * 2020-11-25 2021-03-19 浙江大华技术股份有限公司 一种热成像图像处理方法、装置、设备及介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604503A (zh) * 2013-06-17 2014-02-26 中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 一种积分时间动态调整的高精度非均匀性校正方法
CN106525247A (zh) * 2016-11-04 2017-03-22 方悦强 基于变积分时间的实时红外线成像方法及装置
CN108120507A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 北京航天计量测试技术研究所 一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法
CN108663122A (zh) * 2018-05-29 2018-10-16 中国科学院光电技术研究所 一种基于神经网络的适应积分时间动态调整的红外焦平面阵列非均匀性校正方法
CN108871588A (zh) * 2018-08-09 2018-11-23 昆明物理研究所 一种红外成像系统多维度联合非均匀性校正方法
US20190249956A1 (en) * 2018-02-10 2019-08-15 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Method for determining characteristic-curve correction factors of a matrix detector that images in the infrared spectral range, method for controlling a guided missle and guided missle
CN111076821A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种积分时间自适应切换的红外图像非均匀校正方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604503A (zh) * 2013-06-17 2014-02-26 中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 一种积分时间动态调整的高精度非均匀性校正方法
CN106525247A (zh) * 2016-11-04 2017-03-22 方悦强 基于变积分时间的实时红外线成像方法及装置
CN108120507A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 北京航天计量测试技术研究所 一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法
US20190249956A1 (en) * 2018-02-10 2019-08-15 Diehl Defence Gmbh & Co. Kg Method for determining characteristic-curve correction factors of a matrix detector that images in the infrared spectral range, method for controlling a guided missle and guided missle
CN108663122A (zh) * 2018-05-29 2018-10-16 中国科学院光电技术研究所 一种基于神经网络的适应积分时间动态调整的红外焦平面阵列非均匀性校正方法
CN108871588A (zh) * 2018-08-09 2018-11-23 昆明物理研究所 一种红外成像系统多维度联合非均匀性校正方法
CN111076821A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种积分时间自适应切换的红外图像非均匀校正方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冷寒冰;汤心溢;彭鼎祥;: "基于积分时间调整的红外焦平面阵列非均匀校正算法研究", 红外与毫米波学报 *
李晶;朱斌;郭立新;汤磊;曹晓荷;: "一种积分时间自适应调整的非均匀性校正算法", 光子学报 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112532876A (zh) * 2020-11-25 2021-03-19 浙江大华技术股份有限公司 一种热成像图像处理方法、装置、设备及介质
CN112532876B (zh) * 2020-11-25 2021-12-14 浙江大华技术股份有限公司 一种热成像图像处理方法、装置、设备及介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111598815B (zh) 2023-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9332197B2 (en) Infrared sensor control architecture
CN107255521B (zh) 一种红外图像非均匀性校正方法及系统
CN108871588B (zh) 一种红外成像系统多维度联合非均匀性校正方法
CN106197690B (zh) 一种宽温范围条件下的图像校准方法及系统
WO2019127059A1 (zh) 基于引导滤波和高通滤波的红外图像非均匀性校正方法
CN105043552B (zh) 比色测温系统显示与标定方法
CN109813442B (zh) 一种基于多帧处理的内部杂散辐射非均匀性校正方法
CN105928627A (zh) 一种消除制冷型热像仪画面复现非均匀性的方法
CN113432723B (zh) 用于弱化杂散辐射的图像处理方法、系统及计算机系统
CN111598815A (zh) 一种红外热像仪图像非均匀校正方法及装置
CN115752757A (zh) 探测器和内黑体分离的红外扫描相机在轨非均匀校正方法
US20220187131A1 (en) Method and system of two-point correction based on temperature substitution
CN105869129A (zh) 针对非均匀校正后的热红外图像剩余非均匀噪声去除方法
CN111028187A (zh) 一种光线自适应的机载双光图像侦察装置及方法
CN113538314A (zh) 四波段共光轴光电成像平台及其图像融合处理方法
WO2019183843A1 (zh) 基于帧间配准和自适应步长的红外图像非均匀性校正方法
CN105509879B (zh) 一种紫外探测器的非均匀校正方法
CN108279221B (zh) 一种局部天区大气透明度获取方法
CN106404182A (zh) 一种用于拓宽一点校正的适用温度范围的方法
CN114184284B (zh) 一种用于纵向扫描红外热像仪的实时场景校正方法及系统
CN113608246B (zh) 一种光学卫星tdiccd积分级数和增益设置方法及成像装置
CN113970374A (zh) 一种分焦平面偏振探测系统定标方法
CN110850500B (zh) 一种红外图像多段单点校正参数修正方法
CN105741238B (zh) 一种基于场景帧间配准的红外图像非均匀性校正方法
CN110567585B (zh) 一种实时红外图像“锅盖效应”抑制方法

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