KR0143935B1 - Non-equality compensation method and apparatus of detecting for focusing array infrared - Google Patents

Non-equality compensation method and apparatus of detecting for focusing array infrared

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KR0143935B1 KR1019950045835A KR19950045835A KR0143935B1 KR 0143935 B1 KR0143935 B1 KR 0143935B1 KR 1019950045835 A KR1019950045835 A KR 1019950045835A KR 19950045835 A KR19950045835 A KR 19950045835A KR 0143935 B1 KR0143935 B1 KR 0143935B1
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Abstract

본 발명은 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상방법 및 장치를 개시한다. 본 발명의 장치는 입력영상의 밝기를 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 촛점면 배열 검출기와, 촛점면 배열 검출기로부터 검출되는 아날로그 신호를 필터링하는 저역통과필터와, 저역통과필터의 출력을 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 구비하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 해당 어드레스에 저장하는 FPA 데이타 저장부; 아날로그-디지탈 변환기의 출력중에서 특정 화소부위의 출력을 입력하여 기준잡음성분 추출부의 출력을 입력하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시키는 적으형 필터; 및 FPA 데이터 저장부의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하는 연산부를 포함한다.The present invention discloses a method and apparatus for compensating for non-identity of a focal plane array infrared detector. The apparatus of the present invention detects a brightness of an input image and outputs an analog signal, a low pass filter for filtering an analog signal detected from the focal plane array detector, and a digital output for converting the output of the low pass filter. An FPA data storage unit for storing at a corresponding address of a focal plane array infrared detector having an analog-to-digital converter; A drop-type filter which inputs an output of a specific pixel portion among the outputs of the analog-digital converter and inputs an output of the reference noise component extractor to adapt the characteristics of the filter to be similar to that of noise transfer; And an operation for subtracting the output of the adaptive filter from the output of the FPA data storage.

따라서, 본 발명은 적응형 필터를 사용하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시켜 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하므로서 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성을 보상할 수 있다.Therefore, the present invention uses an adaptive filter to compensate for the characteristics of the filter similar to the noise transfer characteristics, thereby subtracting the output of the adaptive filter from the output of the focal plane array infrared detector, thereby compensating for the inhomogeneity of the focal plane infrared detector. can do.

Description

촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상방법 및 장치Method and apparatus for compensating non-identity of focal plane array infrared detector

제1도는 촛점면 배열 적외선 검출기의 평면 구성도.1 is a plan view of a focal plane array infrared detector.

제2도는 종래의 촛점면 배열 적외선 검출기 출력보상장치의 구성도.2 is a block diagram of a conventional focal plane array infrared detector output compensation device.

제3도는 제2A도에 도시한 중간값 검출필터의 상세회로도.3 is a detailed circuit diagram of the intermediate value detection filter shown in FIG. 2A.

제4도는 본 발명에 의한 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치의 일실시예를 나타낸 블록도.Figure 4 is a block diagram showing an embodiment of the non-identity compensation device of the focal plane array infrared detector according to the present invention.

제5도는 본 발명에 의한 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도.Figure 5 is a block diagram showing another embodiment of the non-identity compensation device of the focal plane array infrared detector according to the present invention.

*도면의 주요참조부호에 대한 설명.* Description of the main reference symbols in the drawings.

70:FPA 데이터 저장부 72:기준잡음 추출부70: FPA data storage unit 72: reference noise extraction unit

80:연산부 90:적응형 필터80: calculation unit 90: adaptive filter

본 발명은 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상방법 및 장치에 관한 것으로서 특히, 적응형 필터를 사용하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시켜 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하므로서 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성을 보상하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for compensating for inhomogeneity of a focal plane array infrared detector, and more particularly, to an adaptive filter at an output of a focal plane array infrared detector by using an adaptive filter to adapt the characteristics of the filter to be similar to a noise transfer characteristic. A method and apparatus for compensating for inhomogeneity of a focal plane array infrared detector by subtracting the output of?

근래에는 적외선 검출소자의 기술이 발달함에 따라서 평면형의 적외선 촛점면 배열 검출기(Focal Plana Array; FPA)가 많이 출시되고 있다.Recently, as the technology of the infrared detection device is developed, a lot of planar infrared focal plane array detectors (FPAs) have been released.

제1도는 종래의 적외선 촛점면 배열 검출기(FPA)의 평면구성도로서, 수평방향의 어드레스(AX)를 입력받는 수평어드레스 버퍼(4)와, 수직방향의 어드레스(AY)를 입력받는 수직어드레스 버퍼(2)와, 수평어드레스 버퍼(4) 및 수직어드레스 버퍼(2)와 연결되며 복수개의 적외선 센서(1)가 수평/수직으로 2차원 배열을 이루는 적외선 검출부(6)로 구성된다.1 is a plan view of a conventional infrared focal plane array detector (FPA), a horizontal address buffer (4) for receiving a horizontal address (A X ), and a vertical for receiving a vertical address (A Y ) The address buffer 2, the horizontal address buffer 4, and the vertical address buffer 2 are connected to each other, and the plurality of infrared sensors 1 are constituted by an infrared detector 6 in a horizontal / vertical two-dimensional array.

적외선 촛점면 배열 검출기(FPA)는 수평어드레스 버퍼(4) 및 수직어드레스 버퍼(2)로부터 출력되는 수평/수직 어드레스(AX,AY)에 따라서 적외선 검출부(6)의 적외선 센서중에 하나의 적외선 센서를 선택하고, 상기 적외선 센서의 출력을 제어한다. 여기서, 적외선 센서(FPA 의 출력을 제어하는 제어부(도면에 도시하지 않음)의 설명은 생략하기로 한다.The infrared focal plane array detector (FPA) is one infrared light among the infrared sensors of the infrared detector 6 in accordance with the horizontal / vertical addresses A X and A Y output from the horizontal address buffer 4 and the vertical address buffer 2. Select a sensor and control the output of the infrared sensor. Here, description of the infrared rays sensor (control part (not shown) which controls the output of FPA) is abbreviate | omitted.

일반적으로 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력을 입력받아 한 화면의 영상을 구성하는데, 개개의 검출기 특성이 다르면 영상재현에 있어서 노이즈 성분으로 작용하게 된다. 여기서, 촛점면 배열 적외선 검출기 각각의 출력특성이 같으면 동일성(Uniformity)이 형성되었다고 하고, 다르면 비동일성(Non Uniformity)의 출력특성을 갖는다고 칭한다.In general, an image of one screen is formed by receiving the output of a focal plane array infrared detector, and when the characteristics of individual detectors are different, they act as noise components in image reproduction. Herein, if the output characteristics of the focal plane array infrared detectors are the same, uniformity is formed, and if different, the output characteristics of non uniformity are referred to.

제2도는 종래의 촛점면 배열 적외선 검출기 출력보상장치의 구성도로서, 미합중국특허번호 제4,975,864호 Scene Based NonUniformity Compensation For Starting Focal Plane Array에 공개된 내용이며, 제3도는 제2A도에 도시한 중간값 검출필터의 상세회로도이다.FIG. 2 is a block diagram of a conventional focal plane array infrared detector output compensator, which is disclosed in US Patent No. 4,975,864, Scene Based NonUniformity Compensation For Starting Focal Plane Array, and FIG. 3 is an intermediate value shown in FIG. Detailed circuit diagram of the detection filter.

종래에는 촛점면 배열 적외선 검출기(이하, FPA라 칭함)의 비동일성을 하드웨어로 보상한다. 제2도는 도시한 바와같이 아날로그 비디오 FPA출력신호를 받아서 FPA제작사가 제시하는 오프셋 항(Offset Term)을 가산기(14)에서 보상하고, 가산기(14)에서 출력되는 신호가 A/D변환기(15)에 입력되어 아날로그-디지털 변환된다. 디지털 변환된 데이터를 9개의 레지스터와 딜레이회로 및 룩업 테이블로 구성되어진 중간값을 찾는 메디안 필터(20)를 통과시킨다.Conventionally, the non-identity of a focal plane array infrared detector (hereinafter referred to as FPA) is compensated by hardware. 2 shows an analog video FPA output signal and compensates for an offset term presented by the FPA manufacturer in the adder 14, and the signal output from the adder 14 is converted into the A / D converter 15. It is input to the analog-to-digital conversion. The digitally converted data is passed through a median filter 20 that finds an intermediate value consisting of nine registers, a delay circuit, and a lookup table.

이 메디안 필터(20)에서 찾은 중간치와 9개의 레지스터의 중간에 위치되는 값을 비교하고, 비교결과에 따라 오프셋 항에 일정값을 가산하거나 감산하여 오프셋 항을 구하여 비동일서을 보상한다. 오프셋 항은 오프셋 항 메모리(17)에 저장되어 있으며, 보상된 오프셋 항은 D/A변환기(18)로 출력된다.The median value found in the median filter 20 is compared with the value located in the middle of the nine registers, and the offset term is obtained by adding or subtracting a predetermined value to the offset term according to the comparison result to compensate for the non-identity. The offset term is stored in the offset term memory 17 and the compensated offset term is output to the D / A converter 18.

메디안 필터(20)에서 중간값을 찾기 위해서는 제3도와 같은 회로를 구성하며, 9개의 레지스터(40)에 데이터를 배열하고 멀티플렉서(42)를 사용하여 데이터 크기에 따라 선택을 한다. 멀티플렉서(42)에서 분리된 데이터는 비교기(43)를 통해 중간값을 찾기 위한 인덱스를 생성한 후 룩업 테이블(44)과 멀티플렉서(46)에서 중간값을 선택한다.In order to find the median value in the median filter 20, the circuit shown in FIG. 3 is configured, data is arranged in nine registers 40, and the multiplexer 42 is used to select the data according to the data size. The data separated by the multiplexer 42 generates an index to find the median value through the comparator 43 and then selects the median value from the lookup table 44 and the multiplexer 46.

이와같이 종래의 촛점면 배열 적외선 검출기 출력의 비동일성을 보상하는 장치는 레지스터, 비교기, 멀티플렉서, 룩업 테이블 등 많은 하드웨어르 복잡하게 구성해야하는 단점이 있다. 또한, 디지털 값인 보상신호(오프셋 항 메모리(17)의 출력)를 아날로그 신호로 변환하므로서, 디지털-아날로그 변환(D/A변환기(18))과정에서 생기는 오프셋이 필수적으로 존재하게 된다. 상기 요인으로 인하여 영상신호에 노이즈가 발생하게 되어 화질이 열화되는 문제점이 있다.As such, a device for compensating for non-identity of a conventional focal plane array infrared detector output has a disadvantage in that a lot of hardware is complicated, such as a register, a comparator, a multiplexer, and a lookup table. In addition, by converting a compensation signal (output of the offset term memory 17), which is a digital value, into an analog signal, an offset generated in the process of digital-to-analog conversion (D / A converter 18) is essentially present. Due to the above factors, noise is generated in the video signal, thereby deteriorating the image quality.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 적응형 필터를 사용하여 필터의 특성이 잡음의 전달성과 유사하도록 적응시켜 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성을 보상하는 방법 및 이에 적합한 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide a method and apparatus suitable for using the adaptive filter to compensate the non-identity of the focal plane array infrared detector by adapting the characteristics of the filter to be similar to the transmission of noise. Is in.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성을 보상하는 방법은 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력을 영상신호성분(s)과 잡음성분(n0)으로 모델링하는 제1단계; 촛점면 배열 적외선 검출기에 균일한 밝기의 빛을 조사하여 기준잡음성분(n)을 적응형 필터에 입력하고, 제1단계의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하여 오차신호(ε)를 출력하는 제3단계; 및 제3단계에서 출력되는 오차신호(ε)의 평균자승이 최소가 도로록 적응형 필터의 계수(W)를 갱신하여 제1단계에서 출력된는 잡음성분 (n0)과 유사한 신호를 출력하는 제4단계를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for compensating for non-identity of the focal plane array infrared detector according to the present invention comprises a first model for modeling the output of the focal plane array infrared detector as an image signal component (s) and noise component (n 0 ) step; Focus level array Infrared detector irradiates light with uniform brightness, inputs the reference noise component (n) to the adaptive filter, subtracts the output of the adaptive filter from the output of the first stage, and outputs an error signal (ε ). A third step of doing; And outputs a signal similar to the noise component (n 0 ) output in the first step by updating the coefficient (W ) of the adaptive filter so that the mean square of the error signal (ε ) output in the third step is minimum. Characterized in that it comprises a fourth step.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 장치는 입력영상의 밝기를 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 촛점면 배열 검출기와, 촛점면 배열 검출기로부터 출력되는 아날로그 신호를 필터링하는 저역통과필터와, 저역통과필터의 출력을 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 구비하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치에 있어서, 아날로그-디지털 변환기의 출력을 해당 어드레스에 저장하는 FPA데이터 저장부; 아날로그-디지털 변환기의 출력중에서 특정 화소부위의 출력을 입력하여 기준잡음성분을 추출하는 기준잡음성분 추출부; 가산기의 출력과 기준잡음성분 추출부의 출력을 입력하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시키는 적응형 필터; 및 FPA 데이터 저장부의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하는 연산부를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the device according to the present invention is a focal plane array detector for outputting an analog signal by sensing the brightness of the input image, a low pass filter for filtering the analog signal output from the focal plane array detector, An apparatus for compensating for non-identity of a focal plane array infrared detector having an analog-to-digital converter for converting an output of a pass filter to digital, the apparatus comprising: an FPA data storage unit for storing an output of an analog-to-digital converter at a corresponding address; A reference noise component extracting unit extracting a reference noise component by inputting an output of a specific pixel portion among the outputs of the analog-digital converter; An adaptive filter adapted to input the output of the adder and the output of the reference noise component extractor so that the characteristics of the filter are similar to those of the noise transfer; And an operation for subtracting the output of the adaptive filter from the output of the FPA data storage.

촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치에 있어서, 촛점면 배열 검출기는 입력영상을 감지하여 기준잡음성분을 출력하는 화소부위로 구성함이 바람직하다. 또한, 적응형 필터는 기준잡음성분 추출부의 출력을 입력하고 가산기의 출력을 피드백하여 FPA 데이터 저장부에서 출력되는 잡음성분으로 적응시킴이 바람직하며, 기준잡음성분을 출력하는 화소부위에 균일한 밝기의 빛을 조사하여 기준잡음성분을 추출함이 바람직하다.In the non-identity compensation device of the focal plane infrared detector, it is preferable that the focal plane array detector is configured of a pixel portion which detects an input image and outputs a reference noise component. In addition, the adaptive filter inputs the output of the reference noise component extractor and feeds back the output of the adder to adapt the noise component output from the FPA data storage unit. It is preferable to extract the reference noise component by irradiating light.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치의 일실시예를 나타낸 블록도로서, 입력영상을 감지하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 화소부위(A)와 맑기가 균일한 기준영상을 감지하여 기준잡음성분을 출력하는 화소부위(B)로 이루어진 촛점면 배열 검출기와, 촛점면 배열 검출기로부터 출력되는 아날로그 신호를 각각 필터링하는 저역통과필터(50,52)와, 저역통과필터의 출력을 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(60,62)를 포함한다.4 is a block diagram illustrating an embodiment of an apparatus for compensating non-identity of a focal plane array infrared detector according to an embodiment of the present invention, wherein the pixel portion A for detecting an input image and outputting a predetermined analog signal is provided with a uniform clearness reference. A focal plane array detector consisting of a pixel portion B for sensing an image and outputting a reference noise component, a low pass filter 50 and 52 for filtering analog signals output from the focal plane array detector, and a low pass filter Analog-to-digital converters 60,62 for converting the output to digital.

본 발명의 핵심은 제4도의 도면부호 100에 해당하며, 아날로그-디지털 변환기(62)의 출력을 해당 어드레스에 저장하는 FPA 데이타 저장부(70)와, 아날로그-디지탈 변환기(62)의 출력을 입력하여 기준잡음성분(n)을 추출하는 기준잡음성분 추출부(72)와, 감산기(80)의 출력과 기준잡음성분 추출부(72)의 출력을 입력하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시키는 적응형 필터(90)의 출력을 감산하는 감산부(80)로 이루어진다.The core of the present invention corresponds to the reference numeral 100 of FIG. 4, and inputs the output of the analog-to-digital converter 62 and the FPA data storage unit 70 for storing the output of the analog-to-digital converter 62 at the corresponding address. The input noise of the reference noise component extracting unit 72, which extracts the reference noise component n, and the output of the subtractor 80 and the output of the reference noise component extracting unit 72 is similar to that of the noise transfer characteristic. And a subtraction unit 80 for subtracting the output of the adaptive filter 90 which is adapted to adapt.

또한, 제5도의 촛점면 배열 검출기는 입력영상을 감지하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 제1촛점면 배열검출기(A')와, 기준영상을 감지하여 기준잡음성분을 출력하는 제2촛점면 배열 검출기(B')로 각각 구성하는 것이 제4도와 상이하다.In addition, the focal plane array detector of FIG. 5 includes a first focal plane array detector A 'that detects an input image and outputs a predetermined analog signal, and a second focal plane array that detects a reference image and outputs a reference noise component. It is different from FIG. 4 to respectively constitute a detector B '.

종래에는 촛점면 배열 적외선 검출기 각각의 오프셋 항을 주위의 센서들의 출력을 이용하여 개별적으로 조절하여 비동일성을 보상하였다. 그러나, 본 발명은 적응형 필터(90)를 사용하여 구한 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력잡음을 촛점면 배열 적외선 검출기 출력으로부터 제거하여 영상신호가 출력되도록 한다.Conventionally, the offset term of each focal plane array infrared detector is individually adjusted using the outputs of surrounding sensors to compensate for non-identity. However, the present invention removes the output noise of the focal plane array infrared detector obtained using the adaptive filter 90 from the focal plane array infrared detector output so that the image signal is output.

촛점면 배열 적외선 검출기의 화소(A)는 입력영상(Input Scene)을 감지하여 소정의 아날로그 신호를 저역필터(50)로 출력하며, 저역필링된 신호는 A/D변화기(60)에서 변환되어 FPA 데이터 저장부(70)에 저장된다. FPA 데이터 저장부(70)에 저장된 신호는 입력된 영상에 해당하는 영상신호성분(s)과 잡음성분(n0)으로 이루어진다.The pixel A of the focal plane array infrared detector detects an input scene and outputs a predetermined analog signal to the low pass filter 50, and the low pass peeled signal is converted by the A / D changer 60 to FPA. It is stored in the data storage unit 70. The signal stored in the FPA data storage unit 70 includes an image signal component s and a noise component n 0 corresponding to the input image.

촛점면 배열 적외선 검출기의 화소(B)는 균일한 밝기의 빛(또는 영상)을 조사하며, 화소(B)에서 출려되는 신호를 필터링한 후 아날로그-디지털 변환하여 기준잡음성분 추출부(72)로 출력한다.The pixel B of the focal plane array infrared detector irradiates light (or image) of uniform brightness, filters the signal emitted from the pixel B, and then analog-to-digital converts it to the reference noise component extractor 72. Output

기준잡음성분 추출부(72)에서 출력되는 기준잡음성분(n)은 FPA 데이터 저장부(70)에서 출력되는 영상신호성분(s)과는 상관관계가 없으며, 잡음성분(n0)과는 소정의 상관관계가 있다. 즉 잡음성분(n0)은 영상의 밝기의 변화 또는 시간적인 영상신호의 변화에 따라 촛점면 배열 적외선 검출기 출력 특성이 변화된다.The reference noise component n output from the reference noise component extractor 72 has no correlation with the image signal component s output from the FPA data storage unit 70 and is predetermined with the noise component n 0 . Is correlated. That is, the noise component n 0 changes the output characteristics of the focal plane array infrared detector according to the change of the brightness of the image or the change of the temporal signal.

적응형 필터(90)는 기준잡음성분 추출부(72)로부터 출력되는 기준잡음성분(n)을 입력하여 감산기(80)으로부터 출력되는 오차신호(εk)의 평균자승(LMS; Least Mean Square)이 최소가 되도록 적응필터의 계수(Wk)를 갱신하여 상기 제1단계에서 출력되는 잡음성분(n0)과 유사한 신호를 출력한다. 적응형 필터(90)의 필터계수 갱신(LMS) 알고리즘은 다음과 같다.The adaptive filter 90 inputs a reference noise component n output from the reference noise component extractor 72 to output a mean square LMS of the error signal ε k output from the subtractor 80. The coefficient W k of the adaptive filter is updated to be the minimum, and a signal similar to the noise component n 0 output in the first step is output. The filter coefficient update (LMS) algorithm of the adaptive filter 90 is as follows.

여기서, Wk는 벡터형태로 표시한 적응형 필터의 필터계수이고,는 벡터형태로 표시한 기준잡음성분이며, μ는 시스템에 따른 상수이다.Where W k is the filter coefficient of the adaptive filter expressed in vector form, Is the reference noise component in vector form, and μ is the constant according to the system.

FPA 데이터 저장부(70)에서 출력되는 데이터를 모델링하면 영상신호성분(s)과 잡음성분(n0)으로 이루어지는데, 적응형 필터에서는 감산기(80)에서 출력되는 오차신호()의 평균자승(LMS; Least Mean Square)이 최소가 되도록 하여 필터특성이 잡음의 전달특성과 유사하게 만든다. 감산기(80)는 FPA 데이터 저장부(70)의 출력에서 적응형 필터(90)의 출력을 빼서 오차신호(εk)를 출력한다.When modeling the data output from the FPA data storage unit 70 is composed of the image signal component (s) and noise component (n 0 ), in the adaptive filter, the mean square of the error signal () output from the subtractor 80 ( LMS (Last Mean Square) is minimized so that the filter characteristics are similar to the noise transfer characteristics. The subtractor 80 subtracts the output of the adaptive filter 90 from the output of the FPA data storage unit 70 and outputs an error signal ε k .

FPA 데이터 저장부(70)와 기준잡음성분 추출부(72)와 적응형 필터(90) 및 감산기(80)로 이루어진 참조부호 100은 DPS 원칩화 할 수 있다.The reference numeral 100 composed of the FPA data storage 70, the reference noise component extractor 72, the adaptive filter 90, and the subtractor 80 may be one-chip DPS.

상술한 바와같이 본 발명에 의한 촛점면 배열 적외선 검추기의 비동일성 보상방법 및 장치는 적으형 필터를 사용하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시켜 촛점면 배열 적외선 검출기의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하므로서 촛점면 적외선 검추기의 비동일성을 보상할 수 있다.As described above, the method and apparatus for compensating for inhomogeneity of a focal plane array infrared detector according to the present invention can be adapted at the output of the focal plane array infrared detector by adapting the characteristics of the filter to the noise transmission characteristics using a small filter. By subtracting the output of the type filter, the inhomogeneity of the focal plane infrared detector can be compensated.

또한 디지털 신호처리를 수행하므로서 노이즈의 발생원인이 제거되며, 신호의 감쇄 및 변형이 발생하지 않으며, 회로구현이 간단해지고 신뢰성이 높다.In addition, by performing digital signal processing, the cause of noise is eliminated, signal attenuation and deformation do not occur, circuit implementation is simple and reliability is high.

Claims (7)

촛점면 배열 적외선 검출기의 출력을 영상신호성분과 잡음성분으로 모델링한는 제1단계; 촛점면 배열 적외선 검출기에 균일한 밝기의 빛을 조사하여 기준잡음성분을 추출하는 제2단계; 상기 제1단계의 출력에서 적응형 필터의 출력을 감산하여 오차신호르 출력하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 출력되는 오차신호의 평균자승이 최소가 되도록 적응형 필터의 계수를 갱신하여 상기 제1단계에서 출력되는 잡음성분과 유사한 신호를 출력하는 제4단계를 포함하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상방법.Modeling an output of a focal plane array infrared detector with an image signal component and a noise component; A second step of extracting a reference noise component by irradiating light of uniform brightness to a focal plane array infrared detector; A third step of subtracting the output of the adaptive filter from the output of the first step to output an error signal; And a fourth step of outputting a signal similar to the noise component output in the first step by updating the coefficient of the adaptive filter so that the mean square of the error signal output in the third step is minimized. Method for compensating for non-identity of detectors. 입력영상의 밝기를 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 촛점면 배열 검출기와, 촛점면 배열 검출기로부터 출력되는 아날로그 신호를 필터링하는 저역통과필터와, 저역통과필터의 출력을 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 구비하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치에 있어서, 아날로그-디지탈 변환기의 출력을 해당 어드레스에 저장하는 FPA 데이터 저장부; 상기 아날로그-디지탈 변환기의 출력중에서 특정 화소부위의 출력을 입력하여 기준잡음성분을 추출하는 기준잡음성 추출부; 가산기의 출력과 상기 기준잡음성분 추출부의 출력을 입력하여 필터의 특성이 잡음의 전달특성과 유사하도록 적응시키는 적응형 필터; 및 상기 FPA 데이터 저장부의 출력에서 상기 적응형 필터의 출력을 감산하는 연산부를 포함하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.A focal plane array detector that detects the brightness of the input image and outputs an analog signal, a lowpass filter that filters the analog signal output from the focal plane array detector, and an analog-to-digital converter that converts the output of the lowpass filter to digital An apparatus for compensating for inhomogeneity of a focal plane array infrared detector, comprising: an FPA data storage unit for storing an output of an analog-to-digital converter at a corresponding address; A reference noise extracting unit extracting a reference noise component by inputting an output of a specific pixel portion among the outputs of the analog-digital converter; An adaptive filter adapted to input an output of an adder and an output of the reference noise component extractor so that characteristics of the filter are similar to noise transfer characteristics; And an operation unit for subtracting the output of the adaptive filter from the output of the FPA data storage unit. 제2항에 있어서, 상기 촛점면 배열 검출기는 입력영상을 감지하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 화소부위와, 기준영상을 감지하여 기준잡음성분을 출력하는 화소부위로 구성함을 특징으로 하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.The focal plane arrangement of claim 2, wherein the focal plane array detector comprises a pixel portion that detects an input image and outputs a predetermined analog signal, and a pixel portion that detects a reference image and outputs a reference noise component. Non-identity compensation device of array infrared detector. 제2항에 있어서, 상기 촛점면 배열 검출기는 입력영상을 감지하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 제1촛점면 배열 검출기로 각각 구성함을 특징으로 하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.The apparatus of claim 2, wherein the focal plane array detector is configured as a first focal plane array detector for sensing an input image and outputting a predetermined analog signal. 제2항에 있어서, 상기 적응형 필터는 상기 기준잡음성분 추출부의 출력을 입력하고 상기 가산기의 출력을 피드백하여, FPA 데이터 저장부에서 출력되는 잡음성분으로 적응시킴을 특징으로 하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.The focal plane array infrared detector of claim 2, wherein the adaptive filter inputs the output of the reference noise component extractor and feeds back the output of the adder to adjust the noise component output from the FPA data storage unit. Non-identity compensation device. 제3항에 있어서, 상기 기준잡음성분을 출력하는 화소부위에 균일한 밝기의 빛을 조사하여 기준잡음성분을 추출함을 특징으로 하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.4. The apparatus of claim 3, wherein the reference noise component is extracted by irradiating light having a uniform brightness to the pixel portion outputting the reference noise component. 제4항에 있어서, 상기 제2촛점면 배열 검출기에 균일한 밝기의 빛을 조사하여 기준잡음성분을 추출함을 특징으로 하는 촛점면 배열 적외선 검출기의 비동일성 보상장치.The apparatus of claim 4, wherein a reference noise component is extracted by irradiating light of uniform brightness to the second focal plane array detector. 6.
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