CN111626963B - 一种红外图像条纹噪声消除装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外图像条纹噪声消除装置，包括行控制电路、列控制电路、呈矩阵分布的多个红外像元和控制器；行控制电路包括多条行控制信号线，任一行控制信号线沿行方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一行控制信号线；列控制电路包括多条列控制信号线，任一列控制信号线沿列方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一列控制信号线；控制器通过随机连接红外像元的行控制信号线所生成的第一待处理图像以及第二待处理图像中场景信息完全随机，通过计算待处理图像中的条纹噪声，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。本发明还提供了一种方法，同样具有上述有益效果。

Description

一种红外图像条纹噪声消除装置及方法

技术领域

本发明涉及红外图像处理技术领域，特别是涉及一种红外图像条纹噪声消除装置以及一种红外图像条纹噪声消除方法。

背景技术

目前，红外成像广泛应用于军事，工业和民用等领域，红外成像系统核心元件是红外焦平面阵列，它主要由传感器阵列和读出电路组成，红外传感器阵列能够获取物体的红外信息而转化相应的电信号，读出电路对电学信号进行处理，给后端的成像模块，从而获得红外图像。

在现阶段，在红外焦平面传感器阵列读出电路通常是由同一列像元或则同一行像元共用一个输出电路，由于列输出电路的噪声性能不一致，会导致红外图像中包含纵向条纹为主要特征的条纹噪声；同理，红外图像中也会包含横向条纹为主要特征的条纹噪声，也即产生了非均匀噪声。

在现有技术中，已有的条纹噪声消除算法，都是基于场景随机性的前提条件。因此另一方面由于场景总是具有特定形状的，不满足随机性，当场景图案与条纹噪声类似时，容易将场景条纹误算成条纹噪声去除，从而出现伪影现象。所以如何在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外图像条纹噪声消除装置，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生；本发明的另一目的在于提供一种红外图像条纹噪声消除方法，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。

为解决上述技术问题，本发明提供一种红外图像条纹噪声消除装置，包括行控制电路、列控制电路、呈矩阵分布的多个红外像元和控制器；所述行控制电路包括多条行控制信号线，任一所述行控制信号线沿行方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述行控制信号线；所述列控制电路包括多条列控制信号线，任一所述列控制信号线沿列方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述列控制信号线；

所述控制器用于：

通过所述行控制电路和所述列控制电路获取所述红外像元所生成的像素点；

按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列所述像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一所述行控制信号线的像素点位于所述第一待处理图像的同一行；

计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声；

按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列所述像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一所述列控制信号线的像素点位于所述第二待处理图像的同一列；

计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声；

消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声。

可选的，包括红外焦平面阵列，所述红外焦平面阵列在行方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少三个所述红外像元，以及沿列方向排列的至少两个所述红外像元；任一所述行控制信号线在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元与最后一个所述红外像元位于同一行。

可选的，所述红外焦平面阵列在列方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少两个所述红外像元，以及沿列方向排列的至少三个所述红外像元；任一所述列控制信号线在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元与最后一个所述红外像元位于同一列。

本发明还提供了一种红外图像条纹噪声消除方法，应用于控制器，包括：

通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点；多个所述红外像元呈矩阵分布；所述行控制电路包括多条行控制信号线，任一所述行控制信号线沿行方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述行控制信号线；所述列控制电路包括多条列控制信号线，任一所述列控制信号线沿列方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述列控制信号线；

按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列所述像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一所述行控制信号线的像素点位于所述第一待处理图像的同一行；

计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声；

按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列所述像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一所述列控制信号线的像素点位于所述第二待处理图像的同一列；

计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声；

消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声。

可选的，所述计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声包括：

计算所述第一待处理图像中各行所述像素点的像素均值H(i)，i为所述第一待处理图像的行数；

通过横条纹噪声公式计算各个所述像素点的横条纹噪声值；所述横条纹噪声公式为：

h(i)＝h(i-1)+H(i)-H(i-1)；

h(i)为第i行的横条纹噪声值；h(1)＝0。

可选的，所述消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声包括：

将所述像素点的像素值减去所述像素点对应的横条纹噪声值。

可选的，所述计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声包括：

计算所述第二待处理图像中各列所述像素点的像素均值V(j)，j为所述第二待处理图像的列数；

通过竖条纹噪声公式计算各个所述像素点的竖条纹噪声值；所述竖条纹噪声公式为：

v(j)＝v(j-1)+V(j)-V(j-1)；

v(j)为第j列的竖条纹噪声值；v(1)＝0。

可选的，所述消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声包括：

将所述像素点的像素值减去所述像素点对应的竖条纹噪声值。

本发明所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置，包括行控制电路、列控制电路、呈矩阵分布的多个红外像元和控制器；行控制电路包括多条行控制信号线，任一行控制信号线沿行方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一行控制信号线；列控制电路包括多条列控制信号线，任一列控制信号线沿列方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一列控制信号线；控制器用于通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点；按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一行控制信号线的像素点位于第一待处理图像的同一行；计算第一待处理图像各像素点中的横条纹噪声；按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一列控制信号线的像素点位于第二待处理图像的同一列；计算第二待处理图像各像素点中的竖条纹噪声；消除像素点中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

通过随机连接红外像元的行控制信号线所生成的第一待处理图像中，场景信息是完全随机的，而其中的横条纹噪声是强相关的；同理第二待处理图像中场景信息完全随机，而其中的竖条纹噪声是强相关的。通过计算第一待处理图像中的横条纹噪声以及第二待处理图像中的竖条纹噪声，消除像素点中对应的横条纹噪声和竖条纹噪声，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。

本发明还提供了一种红外图像条纹噪声消除方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

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为本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置的结构示意图；

图2为图1中行控制信号线的连接结构示意图；

图3为图1中列控制信号线的连接结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种具体的第一待处理图像的示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种具体的第二待处理图像的示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种具体的红外图像条纹噪声消除方法的流程图。

图中：1.行控制电路、11.行控制信号线、2.列控制电路、21.列控制信号线、3.红外像元。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种红外图像条纹噪声消除装置。在现有技术中，已有的条纹噪声消除算法，都是基于场景随机性的前提条件。因此另一方面由于场景总是具有特定形状的，不满足随机性，当场景图案与条纹噪声类似时，容易将场景条纹误算成条纹噪声去除，从而出现伪影现象。

而本发明所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置，包括行控制电路、列控制电路、呈矩阵分布的多个红外像元和控制器；行控制电路包括多条行控制信号线，任一行控制信号线沿行方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一行控制信号线；列控制电路包括多条列控制信号线，任一列控制信号线沿列方向随机连接红外像元，任一红外像元仅连接一列控制信号线；控制器用于通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点；按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一行控制信号线的像素点位于第一待处理图像的同一行；计算第一待处理图像各像素点中的横条纹噪声；按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一列控制信号线的像素点位于第二待处理图像的同一列；计算第二待处理图像各像素点中的竖条纹噪声；消除像素点中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

通过随机连接红外像元的行控制信号线所生成的第一待处理图像中，场景信息是完全随机的，而其中的横条纹噪声是强相关的；同理第二待处理图像中场景信息完全随机，而其中的竖条纹噪声是强相关的。通过计算第一待处理图像中的横条纹噪声以及第二待处理图像中的竖条纹噪声，消除像素点中对应的横条纹噪声和竖条纹噪声，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。

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。

请参考图1，图2以及图3，图1为本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置的结构示意图；图2为图1中行控制信号线的连接结构示意图；图3为图1中列控制信号线的连接结构示意图。

参见图1，在本发明实施例中，红外图像条纹噪声消除装置包括行控制电路1、列控制电路2、呈矩阵分布的多个红外像元3和控制器；所述行控制电路1包括多条行控制信号线11，任一所述行控制信号线11沿行方向随机连接所述红外像元3，任一所述红外像元3仅连接一所述行控制信号线11；所述列控制电路2包括多条列控制信号线21，任一所述列控制信号线21沿列方向随机连接所述红外像元3，任一所述红外像元3仅连接一所述列控制信号线21；

所述控制器用于：通过所述行控制电路1和所述列控制电路2获取所述红外像元3所生成的像素点；按照预设的行控制信号线11顺序沿列方向排列所述像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一所述行控制信号线11的像素点位于所述第一待处理图像的同一行；计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声；按照预设的列控制信号线21顺序沿行方向排列所述像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一所述列控制信号线21的像素点位于所述第二待处理图像的同一列；计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声；消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声。

上述呈矩阵分布的多个红外像元3会构成一红外焦平面阵列，有关红外像元3的具体结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述。上述任一红外像元3会通过行控制信号线11连接行控制电路1，并通过列控制信号线21连接列控制电路2，而行控制电路1与列控制电路2构成读出电路。上述行控制电路1通常包括多条行控制信号线11，以连接多行红外像元3；上述列控制电路2通常包括多条列控制信号线21，以连接多列红外像元3。而每一个红外像元3通常仅与一条行控制信号线11以及一条列控制信号线21连接。

参见图2，在本发明实施例中，任一行控制信号线11沿行方向随机连接红外像元3，即任意一条行控制信号线11并非沿一条直线连接一行红外像元3，而是沿一条折线沿行方向连接红外像元3，且该折线的形状为随机形状，使得一条行控制信号线11可以沿行方向随机的连接红外像元3。通常情况下，任一条行控制信号线11会先与第一列中预设的一个红外像元3连接，再从该红外像元3出发，连接下一列随机的一个红外像元3，直至连接到最后一列的红外像元3。

参见图3，相应的，任一列控制信号线21沿列方向随机连接红外像元3，即任意一条列控制信号线21并非沿一条直线连接一列红外像元3，而是沿一条折线沿列方向连接红外像元3，且该折线的形状为随机形状，使得一条列控制信号线21可以沿列方向随机的连接红外像元3。通常情况下，任一条列控制信号线21会先与第一行中预设的一个红外像元3连接，再从该红外像元3出发，连接下一行随机的一个红外像元3，直至连接到最后一行的红外像元3。

在本发明实施例中，控制器用于通过行控制电路1和列控制电路2获取红外像元3所生成的像素点；按照预设的行控制信号线11顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一行控制信号线11的像素点位于第一待处理图像的同一行；计算第一待处理图像各像素点中的横条纹噪声；按照预设的列控制信号线21顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一列控制信号线21的像素点位于第二待处理图像的同一列；计算第二待处理图像各像素点中的竖条纹噪声；消除像素点中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

上述控制器需要与行控制电路1以及列控制电路2连接，以通过行控制电路1和列控制电路2获取红外像元3所产生的像素点，而上述像素点即红外像元3根据实际场景所产生的电信号，在后端控制器所产生的图像中对应的像素点。有关控制器具体的操作流程将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。由于上述行控制信号线11是随机的沿行方向连接红外像元3，使得上述第一待处理图像中场景信息完全随机；同时由于上述列控制信号线21是随机的沿列方向连接红外像元3，使得上述第二待处理图像中场景信息完全随机。在本发明实施例中，控制器具体会通过上述随机分布的行控制信号线11与列控制信号线21获取对应红外像元3的像素点，从中计算出横条纹噪声和竖条纹噪声，并将像素点中消除对应的横条纹噪声和竖条纹噪声，以完成红外图像条纹噪声消除。

具体的，在本发明实施例中，一个红外成像系统最主要感应红外线的部件为红外焦平面阵列，而红外焦平面阵列通常包括多块规则排列的红外焦平面阵列单元，为了便于不同红外焦平面阵列单元之间的安装，在同一块红外焦平面阵列单元内，同一根行控制信号线11连接的第一个红外像元3和最后一个红外像元3需要位于同一行；而同一根列控制信号线21连接的第一个红外像元3和最后一个红外像元3需要位于同一列，从而便于多个红外焦平面阵列单元之间的拼接。

即在本发明实施例中，还可以包括红外焦平面阵列，所述红外焦平面阵列在行方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少三个所述红外像元3，以及沿列方向排列的至少两个所述红外像元3；任一所述行控制信号线11在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元3与最后一个所述红外像元3位于同一行。

相应的，在本发明实施例中，所述红外焦平面阵列在列方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少两个所述红外像元3，以及沿列方向排列的至少三个所述红外像元3；任一所述列控制信号线21在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元3与最后一个所述红外像元3位于同一列。此时在本发明实施例中，一个红外焦平面阵列至少包括四块红外焦平面阵列单元，而为了保证行控制信号线11以及列控制信号线21可以随机的连接红外像元3，任一块红外焦平面阵列单元至少为3×3的红外像元3阵列。当然，实际情况中红外焦平面阵列所包含的红外像元3会远远超过上述数量。

本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置，包括行控制电路1、列控制电路2、呈矩阵分布的多个红外像元3和控制器；行控制电路1包括多条行控制信号线11，任一行控制信号线11沿行方向随机连接红外像元3，任一红外像元3仅连接一行控制信号线11；列控制电路2包括多条列控制信号线21，任一列控制信号线21沿列方向随机连接红外像元3，任一红外像元3仅连接一列控制信号线21；控制器用于通过行控制电路1和列控制电路2获取红外像元3所生成的像素点；按照预设的行控制信号线11顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一行控制信号线11的像素点位于第一待处理图像的同一行；计算第一待处理图像各像素点中的横条纹噪声；按照预设的列控制信号线21顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一列控制信号线21的像素点位于第二待处理图像的同一列；计算第二待处理图像各像素点中的竖条纹噪声；消除像素点中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

通过随机连接红外像元3的行控制信号线11所生成的第一待处理图像中，场景信息是完全随机的，而其中的横条纹噪声是强相关的；同理第二待处理图像中场景信息完全随机，而其中的竖条纹噪声是强相关的。通过计算第一待处理图像中的横条纹噪声以及第二待处理图像中的竖条纹噪声，消除像素点中对应的横条纹噪声和竖条纹噪声，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。

有关本发明所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图4，图5以及图6，图4为本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法的流程图；图5为本发明实施例所提供的一种具体的第一待处理图像的示意图；图6为本发明实施例所提供的一种具体的第二待处理图像的示意图。

参见图4，在本发明实施例中，红外图像条纹噪声消除方法包括：

S101：通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点。

在本发明实施例中，多个所述红外像元呈矩阵分布；所述行控制电路包括多条行控制信号线，任一所述行控制信号线沿行方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述行控制信号线；所述列控制电路包括多条列控制信号线，任一所述列控制信号线沿列方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述列控制信号线。有关红外像元、行控制电路、行控制信号线、列控制电路、列控制信号线以及控制器之间具体的连接关系已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

在本步骤中，控制器会通过行控制电路和列控制电路获取各个红外像元所生成的像素点，有关获取像素点的具体过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

S102：按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像。

参见图5，该图5与上述图2相对应，在本发明实施例中，对应同一所述行控制信号线的像素点位于所述第一待处理图像的同一行。即在第一待处理图像中，同一行像素点所对应的红外像元，在实际情况中均是由同一根行控制信号线所连接的红外像元。此时，由于在实际情况中同一根行控制信号线是随机的连接红外像元，使得此时第一待处理图像中每行的场景信息是随机的，而在第一待处理图像中相邻行的像素均值之间的差异完全由横条纹噪声造成。

S103：计算第一待处理图像各像素点中的横条纹噪声。

在本步骤中会根据上述第一待处理图像计算得到各像素点所对应的横条纹噪声。有关计算横条纹噪声的具体过程将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

S104：按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像。

参见图6，该图6与上述图3相对应，在本发明实施例中，对应同一所述列控制信号线的像素点位于所述第二待处理图像的同一列。即在第二待处理图像中，同一列像素点所对应的红外像元，在实际情况中均是由同一根列控制信号线所连接的红外像元。此时，由于在实际情况中同一根列控制信号线是随机的连接红外像元，使得此时第二待处理图像中每列的场景信息是随机的，而在第二待处理图像中相邻列的像素均值之间的差异完全由竖条纹噪声造成。

S105：计算第二待处理图像各像素点中的竖条纹噪声。

在本步骤中会根据上述第二待处理图像计算得到各像素点所对应的竖条纹噪声。有关计算竖条纹噪声的具体过程将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

需要说明的是，上述S102至S103与S104至S105可以是并行的执行，也可以先后依次执行，在本发明实施例中不做具体限定。

S106：消除像素点中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

在本步骤中，会根据S103中计算得到的横条纹噪声，以及S105中计算得到的竖条纹噪声消除像素点中对应上述噪声的像素值，以清除实际情况中由各个像素点所组成的红外图像中的横条纹噪声和竖条纹噪声。

本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法，通过随机连接红外像元的行控制信号线所生成的第一待处理图像中，场景信息是完全随机的，而其中的横条纹噪声是强相关的；同理第二待处理图像中场景信息完全随机，而其中的竖条纹噪声是强相关的。通过计算第一待处理图像中的横条纹噪声以及第二待处理图像中的竖条纹噪声，消除像素点中对应的横条纹噪声和竖条纹噪声，可以在消除条纹噪声时避免伪影现象的发生。

有关本发明所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图7，图7为本发明实施例所提供的一种具体的红外图像条纹噪声消除方法的流程图。

参见图7，在本发明实施例中，红外图像条纹噪声消除方法包括：

S201：通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点。

S202：按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列像素点以形成第一待处理图像。

上述S201至S202与上述发明实施例中S101至S102基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

S203：计算第一待处理图像中各行像素点的像素均值H(i)。

由于第一待处理图像中每行的场景信息是随机的，而其相邻行的像素均值之间的差异完全由横条纹噪声造成。相应的在本发明实施例中可以根据相邻行的像素均值之间的差异计算横条纹噪声值。具体的，在本发明实施例中，i为第一待处理图像的行数，i同样为呈矩阵分布的多个红外像元的行数。有关计算像素均值的具体过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

S204：通过横条纹噪声公式计算各个像素点的横条纹噪声值。

在本发明实施例中，所述横条纹噪声公式为：

h(i)＝h(i-1)+H(i)-H(i-1)；

其中h(i)为第i行的横条纹噪声值；h(1)＝0。即在本发明实施例中，会预设第一行横条纹噪声的横条纹噪声值计为0，在第一行横条纹噪声值的基础上，通过h(2)＝h(1)+H(2)-H(1)得到相邻第二行横条纹噪声的横条纹噪声值，以此类推，得到全部的横条纹噪声值，而每一行横条纹噪声值均对应第一待处理图像中某一行的全部像素点。

S205：将像素点的像素值减去像素点对应的横条纹噪声值。

在本步骤中，会将像素点的像素值减去该像素点所对应的横条纹噪声值，已消除该像素点的横条纹噪声。需要说明的是，本步骤可以在S204之后立即执行，也可以在下述S207之后执行均可，在本发明实施例中不做具体限定。

S206：按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列像素点以形成第二待处理图像。

本步骤与上述发明实施例中S104基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

S207：计算第二待处理图像中各列像素点的像素均值V(j)。

由于第二待处理图像中每列的场景信息是随机的，而其相邻列的像素均值之间的差异完全由竖条纹噪声造成。相应的在本发明实施例中可以根据相邻列的像素均值之间的差异计算竖条纹噪声值。具体的，在本发明实施例中，j为所述第二待处理图像的列数，j同样为呈矩阵分布的多个红外像元的列数。有关计算像素均值的具体过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

S208：通过竖条纹噪声公式计算各个像素点的竖条纹噪声值。

在本发明实施例中，所述竖条纹噪声公式为：

v(j)＝v(j-1)+V(j)-V(j-1)；

v(j)为第j列的竖条纹噪声值；v(1)＝0。即在本发明实施例中，会预设第一列竖条纹噪声的竖条纹噪声值计为0，在第一列竖条纹噪声值的基础上，通过v(2)＝v(1)+V(2)-V(1)得到相邻第二列竖条纹噪声的竖条纹噪声值，以此类推，得到全部的竖条纹噪声值，而每一列竖条纹噪声值均对应第二待处理图像中某一列的全部像素点。

需要说明的是，上述S206至S208可以与上述S202至S204并行的执行，也可以按照先后顺序执行，在本发明实施例中不做具体限定。

S209：将像素点的像素值减去像素点对应的竖条纹噪声值。

在本步骤中，会将像素点的像素值减去该像素点所对应的竖条纹噪声值，已消除该像素点的竖条纹噪声。

本发明实施例所提供的一种红外图像条纹噪声消除方法，通过第一待处理图像中场景信息完全随机的特点，可以简单计算出横条纹噪声值；同理通过第二待处理图像中场景信息完全随机的特点，可以简单计算出竖条纹噪声值，以便消除红外图像中的横条纹噪声值以及竖条纹噪声值。

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。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种红外图像条纹噪声消除装置以及一种红外图像条纹噪声消除方法进行了详细介绍。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 (8)

1.一种红外图像条纹噪声消除装置，其特征在于，包括行控制电路、列控制电路、呈矩阵分布的多个红外像元和控制器；包括红外焦平面阵列，所述红外焦平面阵列在行方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少三个所述红外像元；所述红外焦平面阵列在列方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿列方向排列的至少三个所述红外像元；

所述行控制电路包括多条行控制信号线，任一所述行控制信号线沿行方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述行控制信号线；所述列控制电路包括多条列控制信号线，任一所述列控制信号线沿列方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述列控制信号线；

所述控制器用于：

通过所述行控制电路和所述列控制电路获取所述红外像元所生成的像素点；

按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列所述像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一所述行控制信号线的像素点位于所述第一待处理图像的同一行；

计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声；

按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列所述像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一所述列控制信号线的像素点位于所述第二待处理图像的同一列；

计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声；

消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，任一所述行控制信号线在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元与最后一个所述红外像元位于同一行。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，任一所述列控制信号线在任一所述红外焦平面阵列单元内连接的第一个所述红外像元与最后一个所述红外像元位于同一列。

4.一种红外图像条纹噪声消除方法，其特征在于，应用于控制器，包括：

通过行控制电路和列控制电路获取红外像元所生成的像素点；多个所述红外像元呈矩阵分布；红外焦平面阵列在行方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿行方向排列的至少三个所述红外像元；所述红外焦平面阵列在列方向包括多个红外焦平面阵列单元，所述红外焦平面阵列单元包括沿列方向排列的至少三个所述红外像元；所述行控制电路包括多条行控制信号线，任一所述行控制信号线沿行方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述行控制信号线；所述列控制电路包括多条列控制信号线，任一所述列控制信号线沿列方向随机连接所述红外像元，任一所述红外像元仅连接一所述列控制信号线；

按照预设的行控制信号线顺序沿列方向排列所述像素点以形成第一待处理图像；其中，对应同一所述行控制信号线的像素点位于所述第一待处理图像的同一行；

计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声；

按照预设的列控制信号线顺序沿行方向排列所述像素点以形成第二待处理图像；其中，对应同一所述列控制信号线的像素点位于所述第二待处理图像的同一列；

计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声；

消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一待处理图像各所述像素点中的横条纹噪声包括：

计算所述第一待处理图像中各行所述像素点的像素均值H(i)，i为所述第一待处理图像的行数；

通过横条纹噪声公式计算各个所述像素点的横条纹噪声值；所述横条纹噪声公式为：

h(i)＝h(i-1)+H(i)-H(i-1)；

h(i)为第i行的横条纹噪声值；h(1)＝0。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声包括：

将所述像素点的像素值减去所述像素点对应的横条纹噪声值。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二待处理图像各所述像素点中的竖条纹噪声包括：

计算所述第二待处理图像中各列所述像素点的像素均值V(j)，j为所述第二待处理图像的列数；

通过竖条纹噪声公式计算各个所述像素点的竖条纹噪声值；所述竖条纹噪声公式为：

v(j)＝v(j-1)+V(j)-V(j-1)；

v(j)为第j列的竖条纹噪声值；v(1)＝0。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述消除所述像素点中的所述横条纹噪声和所述竖条纹噪声包括：

将所述像素点的像素值减去所述像素点对应的竖条纹噪声值。