DE4401592C2 - Method and circuit arrangement for reducing imaging errors - Google Patents
Method and circuit arrangement for reducing imaging errorsInfo
- Publication number
- DE4401592C2 DE4401592C2 DE4401592A DE4401592A DE4401592C2 DE 4401592 C2 DE4401592 C2 DE 4401592C2 DE 4401592 A DE4401592 A DE 4401592A DE 4401592 A DE4401592 A DE 4401592A DE 4401592 C2 DE4401592 C2 DE 4401592C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- memory
- output
- detector elements
- radiation
- circuit arrangement
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 36
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 31
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 101000805729 Homo sapiens V-type proton ATPase 116 kDa subunit a 1 Proteins 0.000 claims description 5
- 101000854879 Homo sapiens V-type proton ATPase 116 kDa subunit a 2 Proteins 0.000 claims description 5
- 101000854873 Homo sapiens V-type proton ATPase 116 kDa subunit a 4 Proteins 0.000 claims description 5
- 102100020737 V-type proton ATPase 116 kDa subunit a 4 Human genes 0.000 claims description 5
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 5
- 102100027557 Calcipressin-1 Human genes 0.000 description 3
- 101100247605 Homo sapiens RCAN1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101150064416 csp1 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100074339 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) LEE1 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
- G01D3/022—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation having an ideal characteristic, map or correction data stored in a digital memory
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
- H04N23/23—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only from thermal infrared radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/20—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals
- H04N25/21—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals for transforming thermal infrared radiation into image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Technology Law (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Abbildungsfehlern insbesondere in Wärmebildgeräten und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. 7.The present invention relates to a method for reducing imaging errors, in particular in Thermal imaging devices and a circuit arrangement for carrying out the method according to claim 1 or 7.
Wärmebildgeräte bestehen normalerweise aus einer Eingangsoptik, durch die die Infrarotstrahlung eines beobachteten Geländes bzw. einer Szene über ein erstes rotierendes Spiegelsystem bzw. Poly gonrad zeilenweise auf einen lichtempfindlichen Detektor geleitet wird, der dieses nichtsichtbare opti sche Signal in ein dazu proportionales elektrisches Signal umwandelt und an einen Verstärker abgibt, dessen elektrisches Ausgangssignal in ein sichtbares optisches Signal gewandelt und über das erste oder ein weiteres Polygonrad zeilenweise einem Beobachter zugeführt wird.Thermal imaging devices usually consist of an input optic through which the infrared radiation an observed area or a scene via a first rotating mirror system or poly gonrad is passed line by line to a light-sensitive detector, which opti this invisible converts the signal into a proportional electrical signal and outputs it to an amplifier, whose electrical output signal is converted into a visible optical signal and via the first or another polygon wheel is fed to an observer line by line.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines aus der EP-B1-01 33 635 bekannten Wärmebildgerätes, das einen ersten optischen Teil für Strahlen im IR (infrarot) - Bereich, einen Detektor D mit damit verbundenen Verstärkerkanälen VKn, eine mit lichtemittierenden Elementen LEE versehene Einheit LEU, einen zweiten optischen Teil für Strahlen im VIS (visibel) - Bereich sowie eine anschließende Bildverstärkerröhre BVR aufweist. Im ersten optischen Teil wird die von der beobachteten Szene aufgenommene IR-Strahlung über eine Eingangsoptik EO sowie ein erstes sich drehendes Polygonrad IR-PR zeilenweise zum Detektor D gespiegelt, der entspre chend der Anzahl simultan abzutastender Zeilen mit einzelnen vertikal übereinander angeordneten De tektorelementen DE versehen ist. Die von den Detektorelementen empfangenen optischen Signale wer den jeweils in elektrische Signale umgewandelt, die in den Verstärkerkanälen VKn verstärkt und nach folgend an die Einheit LEU weitergeleitet werden. Das von den lichtemittierenden Elementen LEE der Einheit LEU abgegebene sichtbare Licht wird über das erste oder ein weiteres Polygonrad VIS-PR zur Bildverstärkerröhre BVR gespiegelt, auf der die beobachtete Szene abgebildet wird und betrachtet wer den kann. Fig. 2 shows the structure of EP-B1-01 33 635 known thermal imaging device comprising a first optical member for radiation in the IR (infrared) - region, a detector D with associated amplifier channels VKn, one provided with light emitting elements LEE unit LEU, has a second optical part for rays in the VIS (visible) range and a subsequent image intensifier tube BVR. In the first optical part, the IR radiation recorded by the observed scene is mirrored line by line via an input optic EO and a first rotating polygon wheel IR-PR to the detector D, which, according to the number of lines to be scanned simultaneously, is provided with individual detector elements DE arranged vertically one above the other is. The optical signals received by the detector elements are each converted into electrical signals, which are amplified in the amplifier channels VKn and then forwarded to the unit LEU. The visible light emitted by the light-emitting elements LEE of the unit LEU is reflected via the first or a further polygon wheel VIS-PR to the image intensifier tube BVR, on which the observed scene is depicted and can be viewed.
Bei diesen bekannten Wärmebildgeräten wird oft festgestellt, daß z. B. bei der Betrachtung von Kör pern, die eine homogene Oberflächentemperatur aufweisen, nicht wie erwartet ein Bild von einheitlicher Helligkeit an den Betrachter abgegeben wird. Durch Unterschiede in der Beschaffenheit der einzelnen Detektorelemente DE und/oder der lichtemittierenden Elemente LEE treten helle und/oder dunkle Streifen im Bild auf, die sich insbesondere dann störend auswirken, falls eine Szene betrachtet wird, die nur kleine Temperaturunterschiede aufweist. In these known thermal imaging devices it is often found that, for. B. when considering Kör pern, which have a homogeneous surface temperature, not as expected a picture of uniform Brightness is given to the viewer. Due to differences in the nature of each Detector elements DE and / or the light-emitting elements LEE occur light and / or dark Stripes in the image, which are particularly disruptive when viewing a scene that shows only small temperature differences.
Aus dem U.S. Pat Nr. 4,654,816 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die es erlaubt, die von Detek torelementen abgegebenen Signale derart zu gewichten, daß deren Abweichungen von einer festge legten Sollspannung kompensiert werden. Diese Kompensation ist genügend, sofern eine über das Gesichtsfeld homogene Strahlung aufgenommen wird und diese Strahlung der für die Korrekturmaß nahme verwendeten Referenzstrahlung entspricht. Da von Szene zu Szene jedoch oft durchschnittliche Strahlungen aufgenommen werden, die sich von der verwendeten Referenzstrahlung stark unterschei den, erweist sich die im U.S. Pat. Nr. 4,654,816 offenbarte Fehlerkompensation als ungenügend. Aus dem U.S. Pat Nr. 4,317,134 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die einzelnen Ladungen der Zeilen eines CCD-Shift-Registers entsprechend der Empfindlichkeit von Sensorelementen ebenfalls für eine einzelne Referenzmessung sequentiell justiert werden. Aus dem U.S. Pat. Nr. 4,338,627 ist hingegen eine Schaltungsanordnung bekannt, durch die durch Temperaturschwankungen verursachte Unlinearitäten innerhalb eines Übertragungsweges mittels eines Regelkreises korrigiert werden.From the U.S. Pat No. 4,654,816 a circuit arrangement is known which allows the detek To weight gate elements emitted signals such that their deviations from a fixed set target voltage to be compensated. This compensation is sufficient, if one over the Field of view homogeneous radiation is recorded and this radiation is used for the correction measure used reference radiation corresponds. However, since scene to scene often average Radiations are recorded that differ greatly from the reference radiation used that, it turns out in U.S. Pat. No. 4,654,816 disclosed error compensation as insufficient. Out the U.S. Pat No. 4,317,134 a method is known in which the individual charges of the rows of a CCD shift registers according to the sensitivity of sensor elements also for a single one Reference measurement can be adjusted sequentially. From the U.S. Pat. No. 4,338,627, however, is one Circuit arrangement known, by the non-linearities caused by temperature fluctuations can be corrected within a transmission path by means of a control loop.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduktion von Abbil dungsfehlern insbesondere für Wärmebildgeräte sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine fehlerfreie Abbildung der beobachteten Szene ermöglichen.The present invention is therefore based on the object of a method for reducing images tion errors, in particular for thermal imaging devices and a circuit arrangement for carrying them out of the method, which enable an error-free imaging of the observed scene.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 7 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angege ben.This object is achieved by those specified in the characterizing part of patent claims 1 and 7, respectively Measures solved. Advantageous embodiments of the invention are set out in further claims ben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Schaltungsanordnung werden Abbil dungsfehler, insbesondere horizontale oder vertikale Helligkeitsgradienten, vermieden. Fehler, die durch das unterschiedliche Verhalten einzelner Bauteile verursacht werden, werden unabhängig von den Temperaturverhältnissen in der beobachteten Szene kompensiert.Through the method according to the invention and the corresponding circuit arrangement, fig errors, especially horizontal or vertical brightness gradients, avoided. Errors caused by the different behavior of individual components are caused to be independent of the Temperature conditions in the observed scene are compensated.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to a drawing, for example. It shows
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, Fig. 1 shows a circuit arrangement according to the invention,
Fig. 2 den Aufbau eines bekannten eingangs beschriebenen Wärmebildgerätes, Fig. 2 shows the structure of a known apparatus described at the outset thermal image,
Fig. 3 den Verlauf eines von einem Detektorelement abgegebenen Signals und den Verlauf zugehöri ger Korrekturwerte, Fig. 3 shows the profile of an output from a detector element signal and the course zugehöri ger correction values,
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung mit mehreren steuerbaren Verstärkern. Fig. 4 shows a circuit arrangement with several controllable amplifiers.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, in der ein mehrere Detektorelemente DE aufweisender Detektor D über einen Eingangsspeicher ESP sowie eine erste Ausleseschaltung AS1 mit dem Signaleingang eines steuerbaren Verstärkers STV verbunden ist, dessen Ausgang über einen Aus gangsspeicher ASP sowie eine zweite Ausleseschaltung AS2 mit einer Einheit LEU verbunden ist, die mehrere Einheiten LEE aufweist, die zur Abgabe von sichtbarem Licht vorgesehen sind. Z.B. kann ein Detektor D vorgesehen sein, der 256 Detektorelemente DE oder der vier Untereinheiten mit je 64 Detek torelementen DE aufweist. Die lichtemittierenden Elemente LEE können z. B. LED-Bauteile (Licht emittie rende Dioden) sein. Ferner ist eine Steuereinheit ST vorgesehen, die einerseits mit dem Ein- bzw. Aus gangsspeicher ESP, ASP sowie den Ausleseschaltungen AS1, AS2 und andererseits über einen Korrek turwertspeicher KS mit dem Steuereingang des Verstärkers STV verbunden ist. Im Korrekturwertspei cher KS sind für jedes Detektorelement DE und vorzugsweise für jedes zugehörige lichtemittierende Element LEE Korrekturwerte abgelegt, die zur Kompensation der Abweichung der Empfindlichkeit bzw. des Übertragungsverhaltens der Elemente DE, LEE vorgesehen sind. Fig. 1 shows a circuit arrangement according to the invention, in which a detector D having a plurality of detector elements DE is connected via an input memory ESP and a first readout circuit AS1 to the signal input of a controllable amplifier STV, the output of which via an output memory ASP and a second readout circuit AS2 to a Unit LEU is connected, which has several units LEE, which are provided for emitting visible light. For example, a detector D can be provided which has 256 detector elements DE or the four subunits, each with 64 detector elements DE. The light emitting elements LEE z. B. LED components (light emitting diodes). Furthermore, a control unit ST is provided, which is connected on the one hand to the input and output memory ESP, ASP and the readout circuits AS1, AS2 and on the other hand via a correction value memory KS to the control input of the amplifier STV. Correction values are stored in the correction value memory KS for each detector element DE and preferably for each associated light-emitting element LEE, which are provided to compensate for the deviation in the sensitivity or the transmission behavior of the elements DE, LEE.
Die Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt. Jedes der Detektorelemente DE wird durch die Eingangsoptik z. B. mit je einer aus der beobachteten Szene aufgenommenen Zeile beaufschlagt. Durch die Steuereinheit ST werden aus den von den Detektorelementen DE abgegebenen Signalen Proben entnommen und in digitaler oder analoger Form im Eingangsspeicher ESP abgelegt. Zu diesem Zweck werden von der Steuereinheit ST z. B. Schalter mit einer vorzugsweise konstanten Abtastrate betätigt die ein Detektorelement DE mit dem Eingangsspeicher ESP verbinden können. Der Eingangsspeicher ESP kann zur Speicherung analoger oder digitaler Signale vorgesehen sein. Zur Speicherung analoger Signale sind z. B. verlustarme Kondensatoren geeignet. Eine Digitalisierung analoger Signale ist not wendig, wenn zur Weiterverarbeitung der Signale ein Prozessor, z. B. ein Signalprozessor, verwendet wird. Auf die Verwendung eines Signalprozessors, der zur schnellen Signalverarbeitung geeignet ist, wird in einem nachstehenden Absatz noch näher eingegangen. Die im Eingangsspeicher ESP abgeleg ten Werte werden durch die erste Ausleseschaltung AS1 anschließend seriell ausgelesen und dem Si gnaleingang des steuerbaren Verstärker STV zugeführt. Jeder der dem Verstärker STV zugeführten Proben, die von einem bestimmten Detektorelement DE stammt, ist genau ein Korrekturwert zugeord net, der, gesteuert durch die Steuereinheit ST, zeitrichtig aus dem Korrekturwertspeicher KS ausgele sen, dem Steuereingang des Verstärkers STV zugeführt und darin mit dem korrespondierenden Pro benwert verknüpft wird. Durch die Verknüpfung mit dem Korrekturwert wird daher die Abweichung der Ausgangssignale der Detektorelemente DE von einem Sollwert kompensiert. Dieser Sollwert wird vor zugsweise für den mittleren Arbeitsbereich der Detektorelemente DE bzw. für eine durchschnittliche In tensität der aus der beobachteten Szene aufgenommenen Strahlung festgelegt. Dieser Sollwert kann z. B. der durchschnittlichen Stärke der in diesem Bereich von den Detektorelementen DE abgegebenen Signale entsprechen oder, zur Vereinfachung des Korrekturverfahrens, über der maximal auftretenden Signalstärke liegen. Für jedes der Detektorelement DE wird dann die Abweichung vom Sollwert festge stellt, wonach ein entsprechender Korrekturwert DE im Korrekturwertspeicher abgelegt wird.The circuit arrangement works as follows. Each of the detector elements DE is by the Input optics z. B. acted upon with a line taken from the observed scene. By the control unit ST become samples from the signals emitted by the detector elements DE removed and stored in digital or analog form in the input memory ESP. To this end are from the control unit ST z. B. switches operated with a preferably constant sampling rate which can connect a detector element DE to the input memory ESP. The input store ESP can be provided for the storage of analog or digital signals. For storing analog Signals are e.g. B. low loss capacitors. Digitization of analog signals is necessary agile if a processor, e.g. B. a signal processor used becomes. When using a signal processor that is suitable for fast signal processing, will be discussed in more detail in a paragraph below. The stored in the input memory ESP th values are then read out serially by the first read-out circuit AS1 and the Si Signal input of the controllable amplifier STV supplied. Each of the STV supplied to the amplifier Samples originating from a specific detector element DE are assigned exactly one correction value net, which, controlled by the control unit ST, reads from the correction value memory KS in the correct time sen, fed to the control input of the amplifier STV and therein with the corresponding pro benwert is linked. By linking the correction value, the deviation of the Output signals of the detector elements DE are compensated for by a desired value. This setpoint is before preferably for the middle working range of the detector elements DE or for an average In intensity of the radiation recorded from the observed scene. This setpoint can e.g. B. the average strength of the emitted by the detector elements DE in this area Signals correspond to or, to simplify the correction process, above the maximum occurring Signal strength. The deviation from the target value is then determined for each of the detector elements DE provides, after which a corresponding correction value DE is stored in the correction value memory.
Gesteuert durch die Steuereinheit ST werden die korrigierten Probenwerte in den Ausgangsspeicher ASP eingelesen und von diesem durch eine zweite Ausleseeinheit AS2 an die lichtemittierende Einheit LEU abgegeben, von der entsprechende sichtbare Lichtsignale, wie in Fig. 2 gezeigt, an den Betrachter weitergeleitet werden. Falls die Probenwerte eines Detektorelementes DEx immer demselben lichtemit tierenden Element LEEy zugeführt werden, so können Abweichungen dieses Elementes LEEy vom durchschnittlichen Verhalten aller Elemente LEE bei der Festlegung des entsprechenden Korrekturwer tes mitberücksichtigt werden.Controlled by the control unit ST, the corrected sample values are read into the output memory ASP and from there output by a second read-out unit AS2 to the light-emitting unit LEU, from which corresponding visible light signals, as shown in FIG. 2, are passed on to the viewer. If the sample values of a detector element DEx are always supplied to the same light-emitting element LEEy, deviations of this element LEEy from the average behavior of all elements LEE can be taken into account when determining the corresponding correction value.
Falls die Abtastrate sehr hoch gewählt ist, werden vorzugsweise mehrere, parallel angeordnete Verstär ker STV vorgesehen, so daß Proben- und Korrekturwerte parallel von bzw. zum Ein- oder Ausgangs speicher ESP, ASP transferiert werden können. Zur weiteren Verbesserung der Bildqualität werden die aus den Signalen entnommenen Probenwerte digitalisiert, in den Eingangsspeicher ESP abgelegt und anschließend einem Signalprozessor zugeführt, der die Probenwerte korrigiert und an den Ausgangs speicher ASP abgibt. Die Korrektur der Probenwerte kann vom Signalprozessor in diesem Fall sogar in Abhängigkeit der Signalstärke vorgenommen werden. D.h, das Verhalten jedes Detektorelementes DE wird über den gesamten Arbeitsbereich linearisiert. Dazu wird die einem Detektorelement DE zugeführte Strahlung linear erhöht. Dies geschieht für IR-Detektoren vorzugsweise durch die Erhöhung der Tempe ratur eines Körpers, dessen Strahlung den Detektorelementen DE zugeführt wird. Damit die Detektor elemente DE mit einer einheitlichen Strahlungsintensität beaufschlagt werden, kann zwischen den Strahlungskörper und die Detektorelemente DE ein optischer Diffusor eingefügt werden, damit gebün delte Strahlen gleichmäßig verteilt werden. Zudem kann ein größerer Strahlungskörper verwendet werden, von dessen thermisch regulierter Oberfläche Strahlen einheitlicher Intensität abgegeben wer den. Dazu wird vorzugsweise ein Körper gewählt, der aus einem Material besteht, das eine hohe Wärmeleitfä higkeit aufweist. Vorzugsweise wird als Strahlungskörper der Deckel gewählt der über die Optik abkipp bar und zu deren Schutz vorgesehen ist. Dieser Deckel weist normalerweise eine genügende Größe auf. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten, Temperaturgradienten und hohen Zeitkonstanten bei der Einstellung der Referenzstrahlung kann auf der der Optik zugewandten Seite des Deckels eine Vertie fung vorgesehen werden, in die eine Isolationsschicht und nachfolgend eine Platte eingelegt werden, die als Strahlungskörper dient.If the sampling rate is selected to be very high, several amplifiers arranged in parallel are preferably used ker STV provided so that sample and correction values in parallel from or to the input or output memory ESP, ASP can be transferred. To further improve the image quality, the digitized sample values taken from the signals, stored in the input memory ESP and then fed to a signal processor, which corrects the sample values and sends them to the output emits memory ASP. In this case, the signal processor can even correct the sample values in Dependence of the signal strength can be made. That is, the behavior of each detector element DE is linearized across the entire work area. For this purpose, a detector element DE is supplied Radiation increased linearly. For IR detectors, this is preferably done by increasing the temperature rature of a body, the radiation of which is supplied to the detector elements DE. So that the detector elements DE with a uniform radiation intensity can be applied between the Radiation body and the detector elements DE an optical diffuser are inserted, so that it is fine delta rays are evenly distributed. In addition, a larger radiation body can be used rays of uniform intensity are emitted from its thermally regulated surface the. For this purpose, a body is preferably selected that consists of a material that has a high thermal conductivity ability. The lid that tilts over the optics is preferably selected as the radiation body bar and is provided for their protection. This lid is usually of sufficient size on. To avoid heat loss, temperature gradients and high time constants at the Adjustment of the reference radiation can cause a deepening on the side of the cover facing the optics be provided, into which an insulation layer and subsequently a plate are inserted, which serves as a radiation body.
Anschließend an die Änderung der Referenzstrahlung werden, wie in Fig. 3 gezeigt, die Abweichungen der gemessenen Signale (gemessene Kurve GK) von der gewünschten Kurve (lineare Kurve LK) gemes sen und als eine Reihe von dazu Inversen Korrekturwerten (Korrekturwertkurve KWK) in den Korrektur wertspeicher KS abgelegt. In Fig. 3 ist die Entnahme des Korrekturwertes KW8 gezeigt. Zur Korrektur eines von einem Detektorelement DE abgegebenen Probenwertes P1 wird vom Signalprozessor auf grund dessen Größe der dazu eindeutig zugeordnete Probenwert P1 ermittelt, wonach durch die Addi tion der beiden Werte P1, P2 der gewünschte Wert P3 erreicht wird. Die korrigierten Probenwerte wer den anschließend im Ausgangsspeicher ASP abgelegt über die zweite Ausleseschaltung AS2 ausge geben und über die lichtemittierende Einheit LEU abgestrahlt wird.Following the change in the reference radiation, as shown in FIG. 3, the deviations of the measured signals (measured curve GK) from the desired curve (linear curve LK) are measured and as a series of inverse correction values (correction value curve KWK) in the Correction value memory KS stored. The removal of the correction value KW8 is shown in FIG. 3. To correct a sample value P1 emitted by a detector element DE, the signal processor determines the sample value P1 that is uniquely assigned to it on the basis of its size, after which the desired value P3 is achieved by adding the two values P1, P2. The corrected sample values are then stored in the output memory ASP, output via the second read-out circuit AS2 and emitted via the light-emitting unit LEU.
Falls der Einsatz gleichvieler Verstärker STV wie Detektorelemente DE vorgesehen ist, werden die De tektorelemente DE vorzugsweise ohne Eingangsspeicher, sondern direkt mit den Signaleingängen der Verstärker STV verbunden. Jeder Verstärker STV wird dabei wiederum mit einem dem entsprechenden Detektorelement DE zugeordneten Korrekturwert gesteuert. Der Aufwand zur Steuerung der Korrektur vorgänge, der zeitrichtige Datentransfer von und zu den Speichern, etc., wird dadurch reduziert, aller dings erhöht sich dadurch der Materialaufwand im Vergleich zum Zeitmultiplexbetrieb, da zusätzliche Verstärker STV notwendig sind. Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise in Fig. 4 gezeigt. If the use of the same number of amplifiers STV as detector elements DE is provided, the detector elements DE are preferably connected without an input memory, but rather directly to the signal inputs of the amplifiers STV. Each amplifier STV is in turn controlled with a correction value assigned to the corresponding detector element DE. The effort to control the correction processes, the correct data transfer from and to the memories, etc., is thereby reduced, however, the material expenditure is increased in comparison to time-division multiplexing, since additional STV amplifiers are necessary. Such a circuit arrangement is shown for example in FIG. 4.
Darin sind n Detektorelemente DE1, . . . , DEn je mit dem Signaleingang eines Verstärkers STV1, . . . , STVn verbunden. Die Ausgänge der Verstärker STV1, . . . , STVn sind mit den lichtemittierenden Elementen LEE1, . . . , LEEn verbunden. Die Steuereingänge der Verstärker STV1, . . . , STVn sind über Schalter SW1, . . . , SWn mit dem Korrekturwertspeicher KS und über Speicherkondensatoren CSP mit Erde verbunden.There are n detector elements DE1,. . . , DEn with the signal input of an amplifier STV1,. . . , STVn connected. The outputs of the amplifiers STV1,. . . , STVn are with the light emitting elements LEE1,. . . , LEEN connected. The control inputs of the amplifier STV1,. . . , STVn are via switch SW1, . . . , SWn connected to the correction value memory KS and to the ground via storage capacitors CSP.
Diese Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt. Die Korrekturwerte für jedes Detektorelement DE werden, wie oben beschrieben, ermittelt und in den Korrekturwertspeicher KS abgelegt. Die in Fig. 4 nicht dargestellte Steuereinheit steuert den Korrekturwertspeicher KS und die Schalter SW1, . . . , SWn derart, daß am Ausgang des Korrekturwertspeichers der Korrekturwert KWx für ein Detektorelement DEx bereitgestellt und anschließend nur der diesem Korrekturwert KWx entsprechende Schalter SWx geschlossen wird, so daß der mit dem Schalter SWx verbundene Speicherkondensator CSPx entspre chend dem Korrekturwert KWx aufgeladen wird. Auf diese Art werden alle Speicherkondensatoren CSP1, . . . , CSPn entsprechend den im Korrekturwertspeicher KS enthaltenen Korrekturwerten geladen. Entladungsvorgänge der Speicherkondensatoren CSP1, . . . , CSPn werden ferner periodisch kompen siert. Durch die von den Speicherkondensatoren CSP1, . . . , CSPn an die Verstärker STV1, . . . , STVn an gelegten Spannungen wird der Pegel der von den Elementen LEE1, . . , LEEn emittierten Strahlung auf einen ein heitlichen Wert festgelegt, der vorzugsweise über dem maximal auftretenden unkorrigierten Pegel liegt. Dies erlaubt es, nur Korrekturspannungen einer einheitlichen Polarität an die Verstärker STV anzulegen.This circuit arrangement works as follows. As described above, the correction values for each detector element DE are determined and stored in the correction value memory KS. The control unit (not shown in FIG. 4) controls the correction value memory KS and the switches SW1,. . . , SWn such that the correction value KWx is provided for a detector element DEx at the output of the correction value memory and then only the switch SWx corresponding to this correction value KWx is closed, so that the storage capacitor CSPx connected to the switch SWx is charged accordingly to the correction value KWx. In this way, all storage capacitors CSP1,. . . , CSPn loaded in accordance with the correction values contained in the correction value memory KS. Discharge processes of the storage capacitors CSP1,. . . , CSPn are also periodically compensated. By the of the storage capacitors CSP1,. . . , CSPn to the amplifiers STV1,. . . , STVn at applied voltages, the level of the elements LEE1,. . , LEEn emitted radiation is set to a uniform value, which is preferably above the maximum uncorrected level that occurs. This allows only correction voltages of a uniform polarity to be applied to the amplifiers STV.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH473/93A CH685579A5 (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Method and circuit for reducing aberrations. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4401592A1 DE4401592A1 (en) | 1994-08-18 |
DE4401592C2 true DE4401592C2 (en) | 1996-09-26 |
Family
ID=4187809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4401592A Expired - Fee Related DE4401592C2 (en) | 1993-02-16 | 1994-01-20 | Method and circuit arrangement for reducing imaging errors |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH685579A5 (en) |
DE (1) | DE4401592C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10127239A1 (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Inst Mikroelektronik Und Mecha | Detection of dark markings on a reflective background for e.g. precision positioning using optical detectors and a microcomputer with a method that has relatively low computer capacity requirements |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0698995A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-28 | Siemens-Albis Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for generation of synchronization signals in a thermal imaging device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4338627A (en) * | 1980-04-28 | 1982-07-06 | International Telephone And Telegraph Corporation | LED/CCD Multiplexer and infrared image converter |
US4317134A (en) * | 1980-05-12 | 1982-02-23 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for pattern noise correction |
FR2548498B1 (en) * | 1983-06-28 | 1985-10-18 | Thomson Csf | METHOD FOR CORRECTING THE LEVEL AT THE OUTPUT OF A LOAD TRANSFER DEVICE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING IT |
EP0133635B1 (en) * | 1983-08-16 | 1987-11-04 | Siemens-Albis Aktiengesellschaft | Thermal imaging device |
-
1993
- 1993-02-16 CH CH473/93A patent/CH685579A5/en not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-01-20 DE DE4401592A patent/DE4401592C2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10127239A1 (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Inst Mikroelektronik Und Mecha | Detection of dark markings on a reflective background for e.g. precision positioning using optical detectors and a microcomputer with a method that has relatively low computer capacity requirements |
US7050948B2 (en) | 2001-05-28 | 2006-05-23 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Method and computer program product for evaluation of data recorded by measuring instruments |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH685579A5 (en) | 1995-08-15 |
DE4401592A1 (en) | 1994-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3531448C2 (en) | ||
DE60315411T2 (en) | TWO-STAGE ADAPTIVE THRESHOLD ARCHITECTURE FOR 3-D LADAR WITH PICTURE BENCH MATRIX | |
DE60032220T2 (en) | CONTROL, CALIBRATION AND OPERATION OF A MICROBOLOMETERMATRIX | |
DE60027569T2 (en) | CAMERA WITH ELECTRIC SHOWER ACTIVE PICTURE SENSOR AND GAIN CONTROL | |
DE60031349T2 (en) | Method and device for generating fluorescence images | |
DE3535753C1 (en) | Signal processor | |
DE4300829C2 (en) | X-ray diagnostic device | |
DE19800354A1 (en) | Distance measuring device, e.g. for measuring distance between vehicle and object | |
US6642496B1 (en) | Two dimensional optical shading gain compensation for imaging sensors | |
DE69727673T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CALIBRATING IMAGE RECORDING DEVICES | |
EP0873011A2 (en) | Method for correcting grey scale values in images of a digital infrared camera | |
DE10313858A1 (en) | Method and apparatus for providing signal dependent offset and gain settings for a solid state x-ray detector | |
DE60118202T2 (en) | OPTICAL SENSOR | |
EP0848882B1 (en) | Light-detection system with programmable offset current | |
EP0480096A1 (en) | X-ray diagnostic apparatus comprising an X-ray image intensifier and a detector for its output screen image brightness | |
DE4401592C2 (en) | Method and circuit arrangement for reducing imaging errors | |
EP3591962B1 (en) | Compensation of fixed pattern noise of a image sensor | |
DE69922798T2 (en) | Buffer circuit | |
DE102010034318B4 (en) | Method and device for the corrected radiometric measurement of object points on surfaces of celestial bodies | |
DE10125307A1 (en) | Optical sensor | |
EP0510408B1 (en) | Photodetector arrangement | |
DE4325530A1 (en) | Matrix imaging system | |
DE102005020503A1 (en) | Readout circuit e.g., for imaging detector, adjusts operating parameter during readout for different values | |
DE10255021B4 (en) | Method and device for generating image data of a scene taking into account inhomogeneities in the signal sensitivities of sensor elements in scanning imaging devices | |
DE60133195T2 (en) | Signal processing for photoconductive detectors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |