CN114061760A - 一种红外目标探测系统 - Google Patents
一种红外目标探测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114061760A CN114061760A CN202111525101.7A CN202111525101A CN114061760A CN 114061760 A CN114061760 A CN 114061760A CN 202111525101 A CN202111525101 A CN 202111525101A CN 114061760 A CN114061760 A CN 114061760A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detection
- infrared
- target
- module
- confirmation
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000001931 thermography Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 48
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
-
- 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
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0806—Focusing or collimating elements, e.g. lenses or concave mirrors
-
- 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
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
-
- 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
- G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means
-
- 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
- G01J2005/0077—Imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明涉及红外探测，具体涉及一种红外目标探测系统，包括控制器，控制器接收红外探测单元传输的电信号，并通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行校正，控制器通过信号处理模块对校正后的电信号进行热成像处理，形成热成像信号，并利用红外成像显示模块对热成像信号进行显示；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的温差较小时无法准确识别探测目标、难以对信噪比较低的物体进行有效探测的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测，具体涉及一种红外目标探测系统。
背景技术
自然环境中，所有温度高于绝对零度的物体都在不停地向外界进行红外辐射。由于这种辐射包含有物体本身的特征信息，所以我们利用这种物体自发的辐射，发展出了成熟的红外成像技术，这种技术已经被广泛地应用于军事、工业、科研等各个领域。
被动式红外成像系统是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外辐射载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观基础。
利用这一特性，光学系统将红外辐射汇集起来，经过光谱滤波后聚集到光学扫描多元探测器列阵上。当扫描器工作时，在物空间就会扫出像电视一样的光栅，当扫描器将扫过的景物图像传送到探测器时，探测器逐点接收红外辐射并转换成相应的电信号，电信号经过视频电路处理后，在显示器上就会显示出红外图像。
但是，当环境温度发生变化，导致物体温度与周围环境温度的温差较小时，会导致红外图像分辨率降低，画面模糊，从而无法准确识别探测目标，并且现有的红外目标探测系统难以对信噪比较低的物体进行有效探测。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种红外目标探测系统，能够有效克服现有技术所存在的温差较小时无法准确识别探测目标、难以对信噪比较低的物体进行有效探测的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种红外目标探测系统，包括控制器，所述控制器接收红外探测单元传输的电信号，并通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行校正，所述控制器通过信号处理模块对校正后的电信号进行热成像处理，形成热成像信号，并利用红外成像显示模块对热成像信号进行显示；
所述控制器通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，并利用背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制，所述控制器通过探测目标检测模块在抑制背景噪声的预确认区域图像中进行目标检测，并通过探测目标确认模块识别输出探测目标。
优选地，所述探测校正单元对阵列分布于红外焦平面上的各红外探测单元进行非线性校正。
优选地，所述探测校正单元对各红外探测单元的校正响应曲线为：
S＝wT3+xT2+yT2+z
其中，S为灰度值，T为红外焦平面吸收辐射温度，w、x、y、z为红外探测单元的预设响应参数。
优选地，还包括红外透镜和红外镜头，所述红外透镜用于吸收探测目标及周围环境的红外辐射，所述红外镜头用于对吸收的红外辐射进行聚焦。
优选地，所述红外探测单元阵列分布于红外焦平面上，用于将聚焦的红外辐射产生的温度信号转换为电信号，所述红外探测单元之间的响应均为非均匀性响应。
优选地，所述探测目标预确认模块用于预先确认并在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，同时将预确认区域图像发送给背景噪声抑制模块进行背景噪声抑制处理。
优选地，所述探测目标检测模块设定红外目标探测系统的虚警概率，基于虚警概率计算得到检测门限，同时对抑制背景噪声的预确认区域图像进行扫描，对应生成多个扫描信号，并将扫描信号的信号强度不小于检测门限的区域作为目标检测区域，发送给探测目标确认模块。
优选地，所述探测目标确认模块在目标检测区域中标记出探测目标的具体轮廓，并对探测目标进行识别，同时输出探测目标识别结果。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种红外目标探测系统，具有以下有益效果：
1)控制器接收红外探测单元传输的电信号后，通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行非线性校正，能够在物体温度与周围环境温度温差较小的情况下，有效提高红外图像的分辨率，为后续在红外图像中准确识别探测目标提供支持；
2)通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，并利用背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制，探测目标检测模块对抑制背景噪声的预确认区域图像进行扫描，对应生成多个扫描信号，并将扫描信号的信号强度不小于检测门限的区域作为目标检测区域，由探测目标确认模块识别输出探测目标，通过在探测目标检测模块中设定检测门限，能够对信噪比较低的物体进行有效探测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍。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为本发明的系统示意图；
图2为本发明的流程示意图。
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作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。
一种红外目标探测系统，如图1和图2所示，包括控制器，控制器接收红外探测单元传输的电信号，并通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行校正，控制器通过信号处理模块对校正后的电信号进行热成像处理，形成热成像信号，并利用红外成像显示模块对热成像信号进行显示。
本申请技术方案中，还包括红外透镜和红外镜头，红外透镜用于吸收探测目标及周围环境的红外辐射，红外镜头用于对吸收的红外辐射进行聚焦。红外探测单元阵列分布于红外焦平面上，用于将聚焦的红外辐射产生的温度信号转换为电信号，红外探测单元之间的响应均为非均匀性响应。
探测校正单元对阵列分布于红外焦平面上的各红外探测单元进行非线性校正。探测校正单元对各红外探测单元的校正响应曲线为：
S＝wT3+xT2+yT2+z
其中，S为灰度值，T为红外焦平面吸收辐射温度，w、x、y、z为红外探测单元的预设响应参数。
本申请技术方案中，控制器接收红外探测单元传输的电信号后，通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行非线性校正，能够在物体温度与周围环境温度温差较小的情况下，有效提高红外图像的分辨率，为后续在红外图像中准确识别探测目标提供支持。
如图1和图2所示，控制器通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，并利用背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制，控制器通过探测目标检测模块在抑制背景噪声的预确认区域图像中进行目标检测，并通过探测目标确认模块识别输出探测目标。
探测目标预确认模块用于预先确认并在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，同时将预确认区域图像发送给背景噪声抑制模块进行背景噪声抑制处理。通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，能够有效降低探测目标检测模块的工作量；通过背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制处理，能够有效提升探测目标检测模块检测目标检测区域的准确度。
探测目标检测模块设定红外目标探测系统的虚警概率，基于虚警概率计算得到检测门限，同时对抑制背景噪声的预确认区域图像进行扫描，对应生成多个扫描信号，并将扫描信号的信号强度不小于检测门限的区域作为目标检测区域，发送给探测目标确认模块。通过在探测目标检测模块内部设定检测门限，能够对信噪比较低的物体进行有效探测。
探测目标确认模块在目标检测区域中标记出探测目标的具体轮廓，并对探测目标进行识别，同时输出探测目标识别结果。
如图2所示，本申请技术方案中，具体工作过程包括：
接收红外探测单元传输的电信号，结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行校正，对校正后的电信号进行热成像处理，形成热成像信号，并进行显示，在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，对预确认区域图像进行背景噪声抑制，在抑制背景噪声的预确认区域图像中进行目标检测，识别输出探测目标。
本申请技术方案中，通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，并利用背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制，探测目标检测模块对抑制背景噪声的预确认区域图像进行扫描，对应生成多个扫描信号，并将扫描信号的信号强度不小于检测门限的区域作为目标检测区域，由探测目标确认模块识别输出探测目标，通过在探测目标检测模块中设定检测门限，能够对信噪比较低的物体进行有效探测。
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，并不会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 (8)
1.一种红外目标探测系统，其特征在于：包括控制器，所述控制器接收红外探测单元传输的电信号，并通过探测校正单元结合红外焦平面吸收辐射温度对红外探测单元的探测结果进行校正，所述控制器通过信号处理模块对校正后的电信号进行热成像处理，形成热成像信号，并利用红外成像显示模块对热成像信号进行显示；
所述控制器通过探测目标预确认模块在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，并利用背景噪声抑制模块对预确认区域图像进行背景噪声抑制，所述控制器通过探测目标检测模块在抑制背景噪声的预确认区域图像中进行目标检测，并通过探测目标确认模块识别输出探测目标。
2.根据权利要求1所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述探测校正单元对阵列分布于红外焦平面上的各红外探测单元进行非线性校正。
3.根据权利要求2所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述探测校正单元对各红外探测单元的校正响应曲线为：
S＝wT3+xT2+yT2+z
其中，S为灰度值，T为红外焦平面吸收辐射温度，w、x、y、z为红外探测单元的预设响应参数。
4.根据权利要求2所述的红外目标探测系统，其特征在于：还包括红外透镜和红外镜头，所述红外透镜用于吸收探测目标及周围环境的红外辐射，所述红外镜头用于对吸收的红外辐射进行聚焦。
5.根据权利要求4所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述红外探测单元阵列分布于红外焦平面上，用于将聚焦的红外辐射产生的温度信号转换为电信号，所述红外探测单元之间的响应均为非均匀性响应。
6.根据权利要求1所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述探测目标预确认模块用于预先确认并在热成像图像中对探测目标可能存在的预确认区域进行标记，同时将预确认区域图像发送给背景噪声抑制模块进行背景噪声抑制处理。
7.根据权利要求6所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述探测目标检测模块设定红外目标探测系统的虚警概率，基于虚警概率计算得到检测门限，同时对抑制背景噪声的预确认区域图像进行扫描，对应生成多个扫描信号，并将扫描信号的信号强度不小于检测门限的区域作为目标检测区域，发送给探测目标确认模块。
8.根据权利要求7所述的红外目标探测系统，其特征在于：所述探测目标确认模块在目标检测区域中标记出探测目标的具体轮廓，并对探测目标进行识别，同时输出探测目标识别结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111525101.7A CN114061760A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种红外目标探测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111525101.7A CN114061760A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种红外目标探测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114061760A true CN114061760A (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=80229393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111525101.7A Pending CN114061760A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种红外目标探测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114061760A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110400294A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-01 | 湖南宏动光电有限公司 | 一种红外目标探测系统及探测方法 |
| CN110595626A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-20 | 深圳市一体医疗科技有限公司 | 一种红外探测器系统及成像方法 |
-
2021
- 2021-12-14 CN CN202111525101.7A patent/CN114061760A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110400294A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-01 | 湖南宏动光电有限公司 | 一种红外目标探测系统及探测方法 |
| CN110595626A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-20 | 深圳市一体医疗科技有限公司 | 一种红外探测器系统及成像方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI732411B (zh) | 雷射指示器脈衝偵測器、雷射偵測系統及識別至少一個標靶之方法 | |
| US20170195582A1 (en) | Co-aperture multi-fov image-spectrum cooperative detection system and method | |
| EP1668894B1 (en) | Infra-red (ir) sensor with controllable sensitivity | |
| DK0571913T3 (da) | Fremgangsmåde og system til konstatering af et målbillede | |
| GR3029792T3 (en) | Method of preparing a radioactive rhenium complex solution. | |
| EP0571892A3 (zh) | ||
| US20170230590A1 (en) | Weak target detection-oriented multi-modal infrared imaging system and method | |
| US10397565B2 (en) | Imaging device with alignment analysis | |
| CN103645561B (zh) | 多波长级联激发钠激光导星及自适应光学校正方法 | |
| CN108234897B (zh) | 控制夜视系统的方法及装置、存储介质、处理器 | |
| CN103868680B (zh) | 基于斑点干涉成像的地基望远镜离焦像差探测方法 | |
| CN114061760A (zh) | 一种红外目标探测系统 | |
| US20240060822A1 (en) | Method and apparatus for detecting fire spots, electronic device, and storage medium | |
| CN210774365U (zh) | 一种红外探测器系统 | |
| JPH11351963A (ja) | 赤外線撮像装置 | |
| CN110595626A (zh) | 一种红外探测器系统及成像方法 | |
| CN113702777B (zh) | 一种高压设备在线巡检监测系统 | |
| CN117740144B (zh) | 一种大口径激光光斑形貌的测量装置及方法 | |
| CN111896230A (zh) | 一种光电成像系统动态mtf传递函数检测系统 | |
| Yang et al. | Research on A/D driver circuit level nonuniformity correction technology based on machine learning | |
| CN118244280A (zh) | 一种基于猫眼效应的无人机探测方法及装置 | |
| Qu et al. | Accurate non-effective pixel detection and replacement based on multi-temperature matching | |
| CN117740144A (zh) | 一种大口径激光光斑形貌的测量装置及方法 | |
| CN115356779A (zh) | 基于多波段滤光片的红外、激光光斑复合探测成像方法 | |
| JPH09152377A (ja) | 赤外線撮像装置 |
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 |