KR20190113251A - Method of correcting non-uniformity for thermal image camera - Google Patents

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KR20190113251A
KR20190113251A KR1020180035688A KR20180035688A KR20190113251A KR 20190113251 A KR20190113251 A KR 20190113251A KR 1020180035688 A KR1020180035688 A KR 1020180035688A KR 20180035688 A KR20180035688 A KR 20180035688A KR 20190113251 A KR20190113251 A KR 20190113251A
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specific pixel
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송광호
장치영
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주식회사 라온우리
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N5/33—Transforming infrared radiation

Abstract

The present invention relates to a method for correcting unevenness of a thermal imaging camera. According to one embodiment of the present invention, the method comprises the steps of: calculating a gain G_i and an offset O_i for linearly representing the detection characteristics at a specific pixel i for each of the plurality of pixels constituting an infrared detector of a thermal imaging camera; generating gain information GD_i and offset information OD_i at the specific pixel i using the gain G_i and the offset O_i for each of pixels; generating at least one pixel information table including pixel position information, gain information GD_i and offset information OD_i at the specific pixel i for each of the pixels; photographing a subject to obtain an original image of a thermal image; extracting the pixel position information, gain information GD_i, and offset information OD_i at the specific pixel i from the at least one pixel information table for each of the pixels; calculating corrected gain GC_i and corrected offset OC_i at the specific pixel i using the pixel position information, gain information GD_i, and offset information OD_i at the specific pixel i for each of the pixels; and correcting the original image of the thermal image by using the corrected gain GC_i and corrected offset OC_i for each of the pixels.

Description

열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법{Method of correcting non-uniformity for thermal image camera}Methods of correcting non-uniformity for thermal image camera

본 발명은 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열화상 카메라의 적외선 검출기에 의해 획득되는 열화상 원본 이미지를 보정할 때에 열화상 카메라의 성능을 향상시켜 열화상 처리를 안정적으로 수행할 수 있는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for correcting a non-uniform state of a thermal imaging camera, and more particularly, to improve the performance of a thermal imaging camera when correcting an original thermal image obtained by an infrared detector of a thermal imaging camera to stabilize thermal imaging. It relates to a non-uniform state correction method of a thermal imaging camera that can be performed by.

일반적으로 열화상 카메라(Thermal image camera)는 피사체로부터 방출되는 적외선을 감지하여 형성된 영상을 출력하는 장치를 의미하며, 적외선 카메라라고 불리우기도 한다. 이러한 열화상 카메라는 빛이 없는 상황에서도 가시 광선이 아닌 물체 자체에서 방출되는 적외선을 감지하여 영상을 생성하기 때문에, 어두운 환경이나 안개 낀 곳에서 또는 특정 온도를 검출하는 분야에 활용된다.In general, a thermal image camera refers to a device for outputting an image formed by sensing infrared rays emitted from a subject, also called an infrared camera. These thermal imaging cameras generate images by detecting infrared rays emitted from the object itself instead of visible light even in the absence of light, and thus are used in a dark environment, a fog, or a specific temperature.

한편, 열화상 카메라는 피사체로부터 방출되는 적외선을 감지하기 위한 복수의 적외선 센서((Infrared sensor)가 어레이(Array) 형태로 배열된 초점면 배열(Focal plane array, FPA)인 적외선 검출기(Infrared detector)를 포함하고, 1 개의 적외선 센서가 감지한 복사량을 1 개의 픽셀 값인 디지털 수(Digital number)로 표현한다.Meanwhile, an infrared camera includes an infrared detector, which is a focal plane array (FPA) in which a plurality of infrared sensors for detecting infrared rays emitted from a subject are arranged in an array form. It includes, and represents the amount of radiation detected by one infrared sensor as a digital number that is one pixel value.

이 때, 적외선 검출기를 구성하는 각각의 적외선 센서에 대응하는 픽셀은 동일한 복사량에 대해 동일한 디지털 수를 출력해야 하지만, 각각의 픽셀은 서로 다른 검출 특성을 가지므로 동일한 복사량에 대해 다른 디지털 수를 출력한다. 따라서, 적외선 검출기를 구성하는 모든 픽셀이 동일한 검출 특성을 나타내도록 각각의 픽셀들에 대해 불균일 상태 보정(Non-uniformity correction)을 수행해야 한다.At this time, the pixels corresponding to the respective infrared sensors constituting the infrared detector should output the same digital number for the same amount of radiation, but each pixel has different detection characteristics and therefore output different digital numbers for the same amount of radiation. . Therefore, non-uniformity correction must be performed for each pixel so that all pixels constituting the infrared detector exhibit the same detection characteristic.

이러한 불균일 상태 보정(Non-uniformity correction)을 수행하기 위해서는, 적외선 검출기를 구성하는 각각의 픽셀에 대한 서로 다른 검출 특성을 이득 값(Gain)과 오프셋 값(Offset)으로 나타내고, 각각의 픽셀에 대한 이득 값과 오프셋 값을 보정하는 방법을 사용한다.In order to perform such non-uniformity correction, different detection characteristics for each pixel constituting the infrared detector are represented by a gain value and an offset value, and a gain for each pixel. Use the method to calibrate the values and offset values.

그러나, 종래의 불균일 상태 보정 방법은 적외선 검출기를 구성하는 모든 픽셀에 대해 이득 값과 오프셋 값을 구하고, 다시 이를 보정해야 하므로, 최근 출시되는 고화질용 열화상 카메라의 경우, 열화상 카메라의 성능이 저하된다는 문제점이 있었다.However, in the conventional non-uniformity correction method, the gain value and the offset value have to be obtained for all the pixels constituting the infrared detector and then corrected again. Therefore, the performance of the thermal imaging camera is deteriorated in the recent high quality thermal imaging camera. There was a problem.

따라서, 열화상 카메라의 적외선 검출기에 의해 획득되는 열화상 원본 이미지를 보정할 때에 열화상 카메라의 성능을 향상시켜 열화상 처리를 안정적으로 수행할 수 있는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for a method of correcting a non-uniform state of a thermal imaging camera capable of stably performing thermal imaging by improving the performance of a thermal imaging camera when correcting an original thermal image acquired by an infrared detector of a thermal imaging camera.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 열화상 카메라의 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 정보를 포함하는 픽셀 정보 테이블을 생성하고, 이를 이용하여 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 보정값을 생성하여 열화상 원본 이미지를 보정함으로써, 열화상 카메라의 성능을 향상시켜 열화상 처리를 안정적으로 수행할 수 있는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to generate a pixel information table including detection characteristic information for each of a plurality of pixels constituting an infrared detector of a thermal imaging camera. By using this to generate a detection characteristic correction value for each of a plurality of pixels to correct the original image of the thermal image, to improve the performance of the thermal imager to correct the non-uniform state of the thermal imager that can perform thermal image processing stably To provide a way.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problem of the present invention is not limited to those mentioned above, another technical problem that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법은, 열화상 카메라(Thermal image camera)의 적외선 검출기(Infrared detector)를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀

Figure pat00001
에서의 검출 특성을 선형적으로 나타내기 위한 이득 값(Gain)
Figure pat00002
및 오프셋 값(Offset)
Figure pat00003
을 산출하는 단계; 상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 상기 이득 값
Figure pat00004
및 상기 오프셋 값
Figure pat00005
을 이용하여 특정 픽셀
Figure pat00006
에서의 이득 값 정보
Figure pat00007
및 오프셋 값 정보
Figure pat00008
를 생성하는 단계; 상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00009
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00010
및 오프셋 값 정보
Figure pat00011
를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블을 생성하는 단계; 피사체를 촬영하여 열화상 원본 이미지를 획득하는 단계; 상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블로부터 특정 픽셀
Figure pat00012
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00013
및 오프셋 값 정보
Figure pat00014
를 추출하는 단계; 상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00015
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00016
및 오프셋 값 정보
Figure pat00017
를 이용하여, 특정 픽셀
Figure pat00018
에서의 보정 이득 값(Gain compensated)
Figure pat00019
와 보정 오프셋 값(Offset compensated)
Figure pat00020
를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 픽셀 각각에 대한 보정 이득 값
Figure pat00021
와 보정 오프셋 값
Figure pat00022
를 이용하여 상기 열화상 원본 이미지를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the non-uniform state correction method of a thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention, for each of the plurality of pixels constituting an infrared detector of the thermal image camera (Thermal image camera), Specific pixels
Figure pat00001
Gain to linearly represent the detection characteristics at
Figure pat00002
And offset values (Offset)
Figure pat00003
Calculating; For each of the plurality of pixels, the gain value
Figure pat00004
And the offset value
Figure pat00005
To use a specific pixel
Figure pat00006
Gain value information
Figure pat00007
And offset value information
Figure pat00008
Generating a; For each of the plurality of pixels, a specific pixel
Figure pat00009
Position information, gain value information
Figure pat00010
And offset value information
Figure pat00011
Generating at least one pixel information table comprising a; Photographing the subject to obtain an original thermal image; For each of the plurality of pixels, a particular pixel from the at least one pixel information table
Figure pat00012
Position information, gain value information
Figure pat00013
And offset value information
Figure pat00014
Extracting; For each of the plurality of pixels, a specific pixel
Figure pat00015
Position information, gain value information
Figure pat00016
And offset value information
Figure pat00017
, Using a specific pixel
Figure pat00018
Gain compensated at
Figure pat00019
And offset compensated
Figure pat00020
Calculating; And a correction gain value for each of the plurality of pixels.
Figure pat00021
And calibration offset values
Figure pat00022
It characterized in that it comprises a step of correcting the original image of the thermal image using.

이 때, 상기 특정 픽셀

Figure pat00023
에서의 이득 값 정보
Figure pat00024
와 오프셋 값 정보
Figure pat00025
를 생성하는 단계에서, 상기 특정 픽셀
Figure pat00026
에서의 이득 값 정보
Figure pat00027
는, 상기 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00028
의 평균 값
Figure pat00029
에 대한 상기 특정 픽셀
Figure pat00030
에서의 이득 값
Figure pat00031
의 편차 값을 포함하고, 상기 특정 픽셀
Figure pat00032
에서의 오프셋 값 정보
Figure pat00033
는, 상기 복수의 픽셀 모두에 대한 오프셋 값
Figure pat00034
의 평균 값
Figure pat00035
에 대한 상기 특정 픽셀
Figure pat00036
에서의 오프셋 값
Figure pat00037
의 편차 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the specific pixel
Figure pat00023
Gain value information
Figure pat00024
And offset value information
Figure pat00025
In the step of generating, the specific pixel
Figure pat00026
Gain value information
Figure pat00027
Is a gain value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00028
Average value of
Figure pat00029
The specific pixel for
Figure pat00030
Gain value at
Figure pat00031
Contains a deviation value of the specific pixel
Figure pat00032
Offset information from
Figure pat00033
Is an offset value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00034
Average value of
Figure pat00035
The specific pixel for
Figure pat00036
Offset value at
Figure pat00037
It characterized in that it comprises a deviation value of.

또는, 상기 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블은, 상기 적외선 검출기의 온도 정보

Figure pat00038
를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the at least one pixel information table may include temperature information of the infrared detector.
Figure pat00038
It characterized in that it further comprises.

한편, 상기 특정 픽셀

Figure pat00039
에서의 이득 값
Figure pat00040
과 오프셋 값
Figure pat00041
을 산출하는 단계에서, 특정 픽셀
Figure pat00042
에서의 이득 값
Figure pat00043
과 오프셋 값
Figure pat00044
은, 단순 선형 회귀 모델(Simple linear regression model) 방정식인 하기 [수학식 1]에 의한 선형 회귀 분석(Linear regression analysis) 방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the specific pixel
Figure pat00039
Gain value at
Figure pat00040
And offset values
Figure pat00041
In calculating the step, the specific pixel
Figure pat00042
Gain value at
Figure pat00043
And offset values
Figure pat00044
Is characterized by being calculated by a linear regression analysis method according to Equation 1, which is a simple linear regression model equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00045
Figure pat00045

여기서, 독립 변수

Figure pat00046
는 특정 픽셀
Figure pat00047
에서의 복사량이고, 종속 변수
Figure pat00048
는
Figure pat00049
에 대해 출력된 특정 픽셀
Figure pat00050
에서의 디지털 수(Digital number)이며,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
는 각각 회귀선의 절편(즉, 오프셋 값
Figure pat00053
)과 기울기(즉, 이득 값
Figure pat00054
)를 나타내는 회귀 계수이고,
Figure pat00055
는 오차 확률 변수이다.Where the independent variable
Figure pat00046
Is a specific pixel
Figure pat00047
The amount of copy at, dependent variable
Figure pat00048
Is
Figure pat00049
Specific pixels output for
Figure pat00050
Digital number in,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
Is the intercept of the regression line (that is, the offset value)
Figure pat00053
) And the slope (i.e. gain value
Figure pat00054
Is a regression coefficient
Figure pat00055
Is the error probability variable.

이 때, 상기 특정 픽셀

Figure pat00056
에서의 이득 값
Figure pat00057
과 오프셋 값
Figure pat00058
을 산출하는 단계에서, 상기 [수학식 1]에서의 상기 회귀 계수
Figure pat00059
과
Figure pat00060
는 최소 제곱법(Ordinary least squares method)을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.At this time, the specific pixel
Figure pat00056
Gain value at
Figure pat00057
And offset values
Figure pat00058
In the calculating of the step, the regression coefficient in Equation 1
Figure pat00059
and
Figure pat00060
Is calculated using the least square method (Ordinary least squares method).

또한, 상기 특정 픽셀

Figure pat00061
에서의 보정 이득 값
Figure pat00062
와 보정 오프셋 값
Figure pat00063
를 산출하는 단계에서, 상기 특정 픽셀
Figure pat00064
에서의 보정 이득 값
Figure pat00065
는 하기 [수학식 2]에 의해 산출되고, 상기 특정 픽셀
Figure pat00066
에서의 보정 오프셋 값
Figure pat00067
는 하기 [수학식 3]에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the specific pixel
Figure pat00061
Correction gain at
Figure pat00062
And calibration offset values
Figure pat00063
In calculating the step, the specific pixel
Figure pat00064
Correction gain at
Figure pat00065
Is calculated by Equation 2 below, and the specific pixel
Figure pat00066
Offset value at
Figure pat00067
Is characterized by being calculated by the following [Equation 3].

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00068
Figure pat00068

여기서,

Figure pat00069
는 특정 픽셀
Figure pat00070
에서의 이득 값(Gain)이고,
Figure pat00071
는 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00072
의 평균 값이다.here,
Figure pat00069
Is a specific pixel
Figure pat00070
Is the gain at
Figure pat00071
Is the gain value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00072
Is the average value.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00073
Figure pat00073

여기서,

Figure pat00074
은 특정 픽셀
Figure pat00075
에서의 오프셋 값(Offset)이다.here,
Figure pat00074
Is a specific pixel
Figure pat00075
Offset value at.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법에 따르면, 열화상 카메라의 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 정보를 포함하는 픽셀 정보 테이블을 생성하고, 이를 이용하여 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 보정값을 생성하여 열화상 원본 이미지를 보정함으로써, 열화상 카메라의 성능을 향상시켜 열화상 처리를 안정적으로 수행할 수 있다.According to the non-uniformity correction method of the thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention, by generating a pixel information table including the detection characteristic information for each of the plurality of pixels constituting the infrared detector of the thermal imaging camera, By generating a detection characteristic correction value for each of the plurality of pixels and correcting the original thermal image, the thermal image processing can be stably performed by improving the performance of the thermal imager.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법에 따르면, 픽셀 정보 테이블에 특정 픽셀에서의 이득 값과 오프셋 값을 직접 저장하지 않고 평균 이득 값과 평균 오프셋 값에 대한 편차 값(차이)인 이득 값 정보 및 오프셋 값 정보를 저장함으로써, 픽셀 정보 테이블에 저장되는 데이터의 용량을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 열화상 처리 능력을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the non-uniformity correction method of the thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention, the deviation value with respect to the average gain value and the average offset value without directly storing the gain value and the offset value of a specific pixel in the pixel information table. By storing the gain value information and the offset value information, which are (differences), not only the capacity of data stored in the pixel information table can be reduced, but also the thermal image processing capability can be improved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법을 구현하기 위한 불균일 상태 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법 중 픽셀 정보 테이블을 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 검출 특성 정보 생성부에 의해 생성된 픽셀 정보 테이블의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 검출 특성 정보 생성부에 의해 생성된 픽셀 정보 테이블의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법 중 픽셀 정보 테이블을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법 중 픽셀 정보 테이블을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에 의해 보정된 열화상 보정 이미지의 예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an uneven state correction system for implementing a method for correcting an uneven state of a thermal imaging camera according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a process of generating a pixel information table in a method for correcting an uneven state according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating detection characteristics of each of a plurality of pixels constituting the infrared detector in the non-uniformity correction method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of a pixel information table generated by a detection characteristic information generation unit in a non-uniformity state correction method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating another example of the pixel information table generated by the detection characteristic information generation unit in the non-uniformity state correction method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of correcting an original thermal image by using a pixel information table in a method for correcting an uneven state according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of correcting an original thermal image by using a pixel information table in a method for correcting an uneven state according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of a thermal image corrected image corrected by an uneven state correction method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted or schematically illustrated. In addition, the size of each component does not fully reflect the actual size. The same or corresponding components in each drawing are given the same reference numerals.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a method for correcting an uneven state of a thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법을 구현하기 위한 불균일 상태 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an uneven state correction system for implementing a method for correcting an uneven state of a thermal imaging camera according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 시스템(100)은, 검출 특성 산출부(110), 검출 특성 정보 생성부(120), 원본 이미지 획득부(130), 검출 특성 정보 추출부(140), 검출 특성 보정값 산출부(150) 및 원본 이미지 보정부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the non-uniform state correction system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a detection characteristic calculator 110, a detection characteristic information generator 120, an original image acquirer 130, The detection characteristic information extractor 140, the detection characteristic correction value calculator 150, and the original image corrector 160 may be configured.

검출 특성 산출부(110)는 열화상 카메라(Thermal image camera)의 적외선 검출기(Infrared detector)를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀

Figure pat00076
에서의 검출 특성을 산출할 수 있다. 바람직하게는, 검출 특성 산출부(110)는 특정 픽셀
Figure pat00077
에서의 검출 특성을 선형적으로 나타내기 위한 이득 값(Gain)
Figure pat00078
및 오프셋 값(Offset)
Figure pat00079
을 산출할 수 있다.The detection characteristic calculation unit 110 is a specific pixel for each of a plurality of pixels constituting an infrared detector of a thermal image camera.
Figure pat00076
The detection characteristic at can be calculated. Preferably, the detection characteristic calculator 110 includes a specific pixel.
Figure pat00077
Gain to linearly represent the detection characteristics at
Figure pat00078
And offset values (Offset)
Figure pat00079
Can be calculated.

검출 특성 산출부(110)가 특정 픽셀

Figure pat00080
에서의 이득 값
Figure pat00081
및 오프셋 값
Figure pat00082
을 산출하는 구체적인 방법에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.The detection characteristic calculator 110 determines a specific pixel.
Figure pat00080
Gain value at
Figure pat00081
And offset values
Figure pat00082
A detailed method of calculating the will be described later in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

검출 특성 정보 생성부(120)는 검출 특성 산출부(110)로부터 산출된 특정 픽셀

Figure pat00083
에서의 검출 특성을 이용하여 특정 픽셀
Figure pat00084
에서의 검출 특성 정보를 생성한 후, 특정 픽셀
Figure pat00085
에서의 픽셀 위치 정보 및 검출 특성 정보를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)을 생성할 수 있다.The detection characteristic information generation unit 120 may calculate the specific pixel calculated from the detection characteristic calculation unit 110.
Figure pat00083
A specific pixel using its detection characteristic
Figure pat00084
After generating the detection characteristic information at
Figure pat00085
At least one pixel information table 121 including pixel position information and detection characteristic information may be generated.

바람직하게는, 검출 특성 정보 생성부(120)는 특정 픽셀

Figure pat00086
에서의 이득 값
Figure pat00087
및 오프셋 값
Figure pat00088
을 이용하여 특정 픽셀
Figure pat00089
에서의 이득 값 정보
Figure pat00090
및 오프셋 값 정보
Figure pat00091
를 생성한 후, 특정 픽셀
Figure pat00092
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00093
및 오프셋 값 정보
Figure pat00094
를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)을 생성할 수 있다.Preferably, the detection characteristic information generator 120 is a specific pixel.
Figure pat00086
Gain value at
Figure pat00087
And offset values
Figure pat00088
To use a specific pixel
Figure pat00089
Gain value information
Figure pat00090
And offset value information
Figure pat00091
After creating the,
Figure pat00092
Position information, gain value information
Figure pat00093
And offset value information
Figure pat00094
At least one pixel information table 121 including may be generated.

검출 특성 산출부(110)가 특정 픽셀

Figure pat00095
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00096
및 오프셋 값 정보
Figure pat00097
를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.The detection characteristic calculator 110 determines a specific pixel.
Figure pat00095
Position information, gain value information
Figure pat00096
And offset value information
Figure pat00097
A detailed method of generating the at least one pixel information table 121 including will be described in detail later with reference to FIGS. 2, 4, and 5.

원본 이미지 획득부(130)는 열화상 카메라를 통해 피사체를 촬영하여 열화상 원본 이미지를 획득할 수 있다. 이 때, 열화상 원본 이미지는 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀에 대응하는 픽셀 단위로 획득될 수 있다.The original image acquisition unit 130 may acquire a thermal image original image by photographing a subject through a thermal imaging camera. In this case, the original thermal image may be obtained in pixel units corresponding to a plurality of pixels constituting the infrared detector.

검출 특성 정보 추출부(140)는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)로부터 복수의 픽셀 각각에 대한 픽셀 위치 정보 및 검출 특성 정보를 추출할 수 있다. 바람직하게는, 검출 특성 정보 추출부(140)는, 복수의 픽셀 각각에 대해, 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)로부터 특정 픽셀

Figure pat00098
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00099
및 오프셋 값 정보
Figure pat00100
를 추출할 수 있다.The detection characteristic information extractor 140 may extract pixel position information and detection characteristic information of each of the plurality of pixels from the at least one pixel information table 121. Preferably, the detection characteristic information extraction unit 140, for each of the plurality of pixels, selects a specific pixel from the at least one pixel information table 121.
Figure pat00098
Position information, gain value information
Figure pat00099
And offset value information
Figure pat00100
Can be extracted.

검출 특성 보정값 산출부(150)는 복수의 픽셀 각각에 대해 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)로부터 추출된 픽셀 위치 정보 및 검출 특성 정보를 이용하여 특정 픽셀

Figure pat00101
에서의 검출 특성 보정값을 산출할 수 있다.The detection characteristic correction value calculating unit 150 uses the pixel position information and the detection characteristic information extracted from the at least one pixel information table 121 for each of the plurality of pixels to determine a specific pixel.
Figure pat00101
The detection characteristic correction value at can be calculated.

바람직하게는, 검출 특성 보정값 산출부(150)는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀

Figure pat00102
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00103
및 오프셋 값 정보
Figure pat00104
를 이용하여, 특정 픽셀
Figure pat00105
에서의 보정 이득 값
Figure pat00106
와 보정 오프셋 값
Figure pat00107
를 산출할 수 있다.Preferably, the detection characteristic correction value calculation unit 150 is a specific pixel for each of the plurality of pixels.
Figure pat00102
Position information, gain value information
Figure pat00103
And offset value information
Figure pat00104
Using a specific pixel
Figure pat00105
Correction gain at
Figure pat00106
And calibration offset values
Figure pat00107
Can be calculated.

검출 특성 보정값 산출부(150)가 특정 픽셀

Figure pat00108
에서의 보정 이득 값
Figure pat00109
와 보정 오프셋 값
Figure pat00110
를 산출하는 구체적인 방법에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.The detection characteristic correction value calculator 150 determines a specific pixel.
Figure pat00108
Correction gain at
Figure pat00109
And calibration offset values
Figure pat00110
A detailed method of calculating the will be described later in detail with reference to FIGS. 6 and 7.

원본 이미지 보정부(160)는 검출 특성 보정값 산출부(150)로부터 산출된 특정 픽셀

Figure pat00111
에서의 검출 특성 보정값을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정할 수 있다. 바람직하게는, 원본 이미지 보정부(160)는 복수의 픽셀 각각에 대한 특정 픽셀
Figure pat00112
에서의 보정 이득 값
Figure pat00113
와 보정 오프셋 값
Figure pat00114
를 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정할 수 있다.The original image corrector 160 calculates a specific pixel calculated from the detection characteristic correction value calculator 150.
Figure pat00111
The original image of the thermal image can be corrected by using the detection characteristic correction value in. Preferably, the original image correction unit 160 is a specific pixel for each of the plurality of pixels
Figure pat00112
Correction gain at
Figure pat00113
And calibration offset values
Figure pat00114
Use to correct the original image of the thermal image.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 시스템(100)은 상기 일련의 과정을 수행하기 위해 구현된 프로그램, 소프트웨어 또는 애플리케이션(이하, '프로그램'이라 통칭하기로 한다)이 설치되며, 이러한 프로그램은 독립적으로 실행 가능하도록 구현되거나 웹 페이지를 통해 실행 가능하도록 구현될 수도 있다.On the other hand, the non-uniform state correction system 100 according to an embodiment of the present invention is installed with a program, software or application (hereinafter referred to as "program") implemented to perform the series of processes, such a The program may be implemented to be executed independently or to be executable through a web page.

이상, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~' used in the present embodiment refers to software or a hardware component such as an FPGA or an ASIC, and '~' plays a role. However, '~' is not meant to be limited to software or hardware. '~ Portion' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, '~' means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, and the like. Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided within the components and the 'parts' may be combined into a smaller number of components and the 'parts' or further separated into additional components and the 'parts'. In addition, the components and '~' may be implemented to play one or more CPUs in the device or secure multimedia card.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법은, 열화상 카메라의 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 정보를 포함하는 픽셀 정보 테이블(121)을 생성하고, 이를 이용하여 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 보정값을 생성하여 열화상 원본 이미지를 보정함으로써, 열화상 카메라의 성능을 향상시켜 열화상 처리를 안정적으로 수행할 수 있다.As described above, in the non-uniformity correction method according to an embodiment of the present invention, the pixel information table 121 including the detection characteristic information of each of the plurality of pixels constituting the infrared detector of the thermal imaging camera is generated and used. By generating a detection characteristic correction value for each of the plurality of pixels to correct the original image of the thermal image, the thermal image processing can be stably performed by improving the performance of the thermal imager.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 시스템(100)에서 수행되는 불균일 상태 보정 과정은, 검출 특성 산출부(110) 및 검출 특성 정보 생성부(120)가 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 정보를 포함하는 픽셀 정보 테이블(121)을 생성하는 과정과, 원본 이미지 획득부(130), 검출 특성 정보 추출부(140), 검출 특성 보정값 산출부(150) 및 원본 이미지 보정부(160)가 픽셀 정보 테이블(121)로부터 추출된 검출 특성 정보를 이용하여 산출된 검출 특성 보정값을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정하는 과정으로 구분될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 1, the non-uniform state correction process performed in the non-uniform state correction system 100 according to an embodiment of the present invention, the detection characteristic calculation unit 110 and the detection characteristic information generation unit 120 Generating a pixel information table 121 including detection characteristic information for each of the plurality of pixels constituting the infrared detector, the original image acquisition unit 130, the detection characteristic information extraction unit 140, and the detection characteristic correction. The value calculating unit 150 and the original image correcting unit 160 may be divided into a process of correcting the original thermal image by using the detection characteristic correction value calculated using the detection characteristic information extracted from the pixel information table 121. Can be.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 시스템(100)을 이용한 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법을 각각 나누어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to FIGS. 2 to 8, a method for correcting a non-uniform state of a thermal imaging camera using the non-uniform state correcting system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.

먼저, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 검출 특성 산출부(110) 및 검출 특성 정보 생성부(120)가 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성 정보를 포함하는 픽셀 정보 테이블(121)을 생성하는 과정을 설명하기로 한다.First, with reference to FIGS. 2 to 5, the detection characteristic calculator 110 and the detection characteristic information generator 120 include detection characteristic information of each of a plurality of pixels constituting the infrared detector 121. Will be explained in the following.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법 중 픽셀 정보 테이블을 생성하는 과정을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a process of generating a pixel information table in a method for correcting an uneven state according to an embodiment of the present invention.

먼저, 검출 특성 산출부(110)는 열화상 카메라의 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀

Figure pat00115
에서의 검출 특성을 선형적으로 나타내기 위한 이득 값(Gain)
Figure pat00116
및 오프셋 값(Offset)
Figure pat00117
을 산출할 수 있다(S210).First, the detection characteristic calculation unit 110 is a specific pixel for each of a plurality of pixels constituting the infrared detector of the thermal imaging camera.
Figure pat00115
Gain to linearly represent the detection characteristics at
Figure pat00116
And offset values (Offset)
Figure pat00117
It can be calculated (S210).

바람직하게는, 특정 픽셀

Figure pat00118
에서의 이득 값
Figure pat00119
및 오프셋 값
Figure pat00120
은 특정 픽셀
Figure pat00121
에 실제 입력되는 복사량
Figure pat00122
와 특정 픽셀
Figure pat00123
에서 실제 출력되는 디지털 수(Digital number)
Figure pat00124
의 관계를 선형 회귀 분석(Linear regression analysis) 방법에 의해 생성된 1차 함수로부터 산출될 수 있다.Preferably, certain pixels
Figure pat00118
Gain value at
Figure pat00119
And offset values
Figure pat00120
Is a specific pixel
Figure pat00121
Amount actually entered in
Figure pat00122
And certain pixels
Figure pat00123
Digital number actually output from
Figure pat00124
The relationship of can be calculated from the linear function generated by the linear regression analysis method.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating detection characteristics of each of a plurality of pixels constituting the infrared detector in the non-uniformity correction method according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)에서는 복수의 픽셀 각각에 대해 실제 입력되는 복사량

Figure pat00125
와 특정 픽셀
Figure pat00126
에서 실제 출력되는 디지털 수(Digital number)
Figure pat00127
의 관계를 나타내고 있고, 도 3의 (b)에서는 복수의 픽셀 각각에 대해 선형 회귀 분석 방법에 의해 구해진 1차 함수를 나타내고 있다.In FIG. 3A, the amount of radiation actually input for each of a plurality of pixels
Figure pat00125
And certain pixels
Figure pat00126
Digital number actually output from
Figure pat00127
In Fig. 3B, the linear function obtained by the linear regression analysis method for each of the plurality of pixels is shown.

도 3의 (b)에 도시된 1차 함수는 하기 [수학식 1]과 같다.The linear function shown in (b) of FIG. 3 is shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00128
Figure pat00128

여기서,

Figure pat00129
는 특정 픽셀
Figure pat00130
에 입력되는 복사량이고,
Figure pat00131
은 특정 픽셀
Figure pat00132
에서의 디지털 수(Digital number)이며, 1차 함수의 기울기인
Figure pat00133
은 특정 픽셀
Figure pat00134
에서의 이득 값(Gain)이고, 1차 함수의 절편
Figure pat00135
은 특정 픽셀
Figure pat00136
에서의 오프셋 값(Offset)이다.here,
Figure pat00129
Is a specific pixel
Figure pat00130
The amount of copy entered into
Figure pat00131
Is a specific pixel
Figure pat00132
Digital number at, the slope of the linear function
Figure pat00133
Is a specific pixel
Figure pat00134
Is the gain at, the intercept of the linear function
Figure pat00135
Is a specific pixel
Figure pat00136
Offset value at.

이 때, 특정 픽셀

Figure pat00137
에서의 복사량
Figure pat00138
및 디지털 수
Figure pat00139
의 관계를 선형 회귀 분석을 대표하는 단순 선형 회귀 모델(Simple linear regression model)로 나타내면 수학식 2와 같다.At this time, a specific pixel
Figure pat00137
Copy amount from
Figure pat00138
And digital number
Figure pat00139
Equation 2 is represented by a simple linear regression model representing a linear regression analysis.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00140
Figure pat00140

여기서, 독립 변수

Figure pat00141
는 특정 픽셀
Figure pat00142
에서의 복사량
Figure pat00143
이고, 종속 변수
Figure pat00144
는
Figure pat00145
에 대해 출력된 특정 픽셀
Figure pat00146
에서의 디지털 수(Digital number)
Figure pat00147
이며,
Figure pat00148
,
Figure pat00149
는 각각 회귀선의 절편(즉, 오프셋 값
Figure pat00150
)과 기울기(즉, 이득 값
Figure pat00151
)를 나타내는 회귀 계수이고,
Figure pat00152
는 오차 확률 변수이다.Where the independent variable
Figure pat00141
Is a specific pixel
Figure pat00142
Copy amount from
Figure pat00143
, Dependent variable
Figure pat00144
Is
Figure pat00145
Specific pixels output for
Figure pat00146
Digital number in
Figure pat00147
,
Figure pat00148
,
Figure pat00149
Is the intercept of the regression line (that is, the offset value)
Figure pat00150
) And the slope (i.e. gain value
Figure pat00151
Is a regression coefficient
Figure pat00152
Is the error probability variable.

즉, 상기 [수학식 2]를 이용하여 특정 픽셀

Figure pat00153
에서의 복사량
Figure pat00154
및 디지털 수
Figure pat00155
의 관계를 가장 잘 나타내는 회귀 계수
Figure pat00156
과
Figure pat00157
를 구하면 특정 픽셀
Figure pat00158
에서의 이득 값
Figure pat00159
및 오프셋 값
Figure pat00160
을 추출할 수 있다. 즉,
Figure pat00161
는 특정 픽셀
Figure pat00162
에서의 오프셋 값
Figure pat00163
에 해당하는 값이고,
Figure pat00164
는 특정 픽셀
Figure pat00165
에서의 이득 값
Figure pat00166
에 해당하는 값이다.That is, a specific pixel using the above Equation 2
Figure pat00153
Copy amount from
Figure pat00154
And digital number
Figure pat00155
Regression coefficient that best represents the relationship of
Figure pat00156
and
Figure pat00157
If you find a specific pixel
Figure pat00158
Gain value at
Figure pat00159
And offset values
Figure pat00160
Can be extracted. In other words,
Figure pat00161
Is a specific pixel
Figure pat00162
Offset value at
Figure pat00163
Is the value corresponding to,
Figure pat00164
Is a specific pixel
Figure pat00165
Gain value at
Figure pat00166
The value corresponds to

바람직하게는, [수학식 2]에서의 회귀 계수

Figure pat00167
과
Figure pat00168
(즉, 오프셋 값
Figure pat00169
과 이득 값
Figure pat00170
)는 최소 제곱법(Ordinary least squares method)을 이용하여 구할 수 있다. 단순 선형 회귀 모델에서 최소 제곱법에 의해 회귀 계수
Figure pat00171
과
Figure pat00172
를 구하는 방법은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Preferably, the regression coefficient in [Equation 2]
Figure pat00167
and
Figure pat00168
(That is, the offset value
Figure pat00169
And gain values
Figure pat00170
) Can be obtained using the Ordinary least squares method. Regression coefficients by least squares method in simple linear regression model
Figure pat00171
and
Figure pat00172
It is well known how to obtain a detailed description will be omitted.

다시 도 2를 참조하면, 검출 특성 산출부(110)가 특정 픽셀

Figure pat00173
에서의 이득 값
Figure pat00174
및 오프셋 값
Figure pat00175
을 산출한 후(S210), 검출 특성 정보 생성부(120)는 복수의 픽셀 각각에 대해, 이득 값
Figure pat00176
및 오프셋 값
Figure pat00177
을 이용하여 특정 픽셀
Figure pat00178
에서의 이득 값 정보
Figure pat00179
및 오프셋 값 정보
Figure pat00180
를 생성할 수 있다(S220).Referring back to FIG. 2, the detection characteristic calculator 110 determines a specific pixel.
Figure pat00173
Gain value at
Figure pat00174
And offset values
Figure pat00175
After calculating (S210), the detection characteristic information generator 120 obtains a gain value for each of the plurality of pixels.
Figure pat00176
And offset values
Figure pat00177
To use a specific pixel
Figure pat00178
Gain value information
Figure pat00179
And offset value information
Figure pat00180
It may be generated (S220).

바람직하게는, 특정 픽셀

Figure pat00181
에서의 이득 값 정보
Figure pat00182
는, 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00183
의 평균 값(평균 이득 값)
Figure pat00184
에 대한 특정 픽셀
Figure pat00185
에서의 이득 값
Figure pat00186
의 편차 값(평균 값
Figure pat00187
과 이득 값
Figure pat00188
의 차)이며, 하기 [수학식 3]과 같다.Preferably, certain pixels
Figure pat00181
Gain value information
Figure pat00182
Is a gain value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00183
Average value of the (average gain value)
Figure pat00184
Specific pixels for
Figure pat00185
Gain value at
Figure pat00186
Deviation value (mean value
Figure pat00187
And gain values
Figure pat00188
), And is represented by the following [Equation 3].

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00189
Figure pat00189

여기서, 전체 픽셀의 개수가

Figure pat00190
일 때,
Figure pat00191
이다.Where the total number of pixels
Figure pat00190
when,
Figure pat00191
to be.

마찬가지로, 특정 픽셀

Figure pat00192
에서의 오프셋 값 정보
Figure pat00193
는, 복수의 픽셀 모두에 대한 오프셋 값
Figure pat00194
의 평균 값(평균 오프셋 값)
Figure pat00195
에 대한 특정 픽셀
Figure pat00196
에서의 오프셋 값
Figure pat00197
의 편차 값(평균 값
Figure pat00198
와 오프셋 값
Figure pat00199
의 차)이며, 하기 [수학식 4]와 같다.Similarly, certain pixels
Figure pat00192
Offset information from
Figure pat00193
Is an offset value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00194
Mean value (mean offset value)
Figure pat00195
Specific pixels for
Figure pat00196
Offset value at
Figure pat00197
Deviation value (mean value
Figure pat00198
And offset values
Figure pat00199
), And is represented by Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00200
Figure pat00200

여기서, 전체 픽셀의 개수가

Figure pat00201
일 때,
Figure pat00202
이다.Where the total number of pixels
Figure pat00201
when,
Figure pat00202
to be.

다시 도 2를 참조하면, 검출 특성 정보 생성부(120)가 특정 픽셀

Figure pat00203
에서의 이득 값 정보
Figure pat00204
및 오프셋 값 정보
Figure pat00205
를 생성한 후(S220), 검출 특성 정보 생성부(120)는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00206
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00207
및 오프셋 값 정보
Figure pat00208
를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)을 생성할 수 있다(S230).Referring back to FIG. 2, the detection characteristic information generator 120 determines a specific pixel.
Figure pat00203
Gain value information
Figure pat00204
And offset value information
Figure pat00205
After generating (S220), the detection characteristic information generation unit 120, for each of a plurality of pixels, a specific pixel
Figure pat00206
Position information, gain value information
Figure pat00207
And offset value information
Figure pat00208
At least one pixel information table 121 including may be generated (S230).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 검출 특성 정보 생성부에 의해 생성된 픽셀 정보 테이블의 일 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a pixel information table generated by a detection characteristic information generation unit in a non-uniformity state correction method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이,

Figure pat00209
개의 픽셀 전체에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00210
(
Figure pat00211
)에서의 픽셀 위치 정보
Figure pat00212
, 이득 값 정보
Figure pat00213
및 오프셋 값 정보
Figure pat00214
를 포함할 수 있다. 여기서, 픽셀 위치 정보
Figure pat00215
는 적외선 검출기에서의 절대적인 좌표를 의미할 수도 있으나, 적외선 검출기에서
Figure pat00216
배열 형태인
Figure pat00217
개의 픽셀에 대한 상대적인 위치를 의미할 수도 있다.As shown in FIG. 4,
Figure pat00209
For all pixels
Figure pat00210
(
Figure pat00211
Pixel location information in
Figure pat00212
Gain value information
Figure pat00213
And offset value information
Figure pat00214
It may include. Where pixel position information
Figure pat00215
May mean absolute coordinates in the infrared detector, but
Figure pat00216
Array type
Figure pat00217
It may mean a position relative to the pixels.

상술한 바와 같이, 특정 픽셀

Figure pat00218
에서의 이득 값 정보
Figure pat00219
와 오프셋 값 정보
Figure pat00220
가 각각 평균 값
Figure pat00221
과 이득 값
Figure pat00222
의 차, 평균 값
Figure pat00223
와 오프셋 값
Figure pat00224
의 차인 경우, 픽셀 정보 테이블(121)은 평균 이득 값
Figure pat00225
과 평균 오프셋 값
Figure pat00226
를 더 포함할 수도 있다.As mentioned above, certain pixels
Figure pat00218
Gain value information
Figure pat00219
And offset value information
Figure pat00220
Is the average value of each
Figure pat00221
And gain values
Figure pat00222
Difference, average value
Figure pat00223
And offset values
Figure pat00224
, The pixel information table 121 is the average gain value.
Figure pat00225
And average offset value
Figure pat00226
It may further include.

후술하겠지만, 검출 특성 보정값 산출부(150)는 평균 이득 값

Figure pat00227
및 평균 오프셋 값
Figure pat00228
를 이용하여 이득 값 정보
Figure pat00229
및 오프셋 값 정보
Figure pat00230
으로부터 특정 픽셀
Figure pat00231
에서의 이득 값 정보
Figure pat00232
및 오프셋 값 정보
Figure pat00233
를 산출할 수 있다.As will be described later, the detection characteristic correction value calculation unit 150 is an average gain value.
Figure pat00227
And mean offset values
Figure pat00228
Gain value information using
Figure pat00229
And offset value information
Figure pat00230
Specific pixels from
Figure pat00231
Gain value information
Figure pat00232
And offset value information
Figure pat00233
Can be calculated.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법은, 픽셀 정보 테이블(121)에 특정 픽셀

Figure pat00234
에서의 이득 값
Figure pat00235
과 오프셋 값
Figure pat00236
을 직접 저장하지 않고 평균 이득 값
Figure pat00237
과 평균 오프셋 값
Figure pat00238
에 대한 편차 값(차이)인 이득 값 정보
Figure pat00239
및 오프셋 값 정보
Figure pat00240
를 저장함으로써, 픽셀 정보 테이블(121)에 저장되는 데이터의 용량을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 열화상 처리 능력을 향상시킬 수 있다.As described above, in the non-uniformity correction method according to an embodiment of the present invention, a specific pixel is included in the pixel information table 121.
Figure pat00234
Gain value at
Figure pat00235
And offset values
Figure pat00236
The average gain without storing it directly
Figure pat00237
And average offset value
Figure pat00238
Gain value information, which is the deviation value (difference) for
Figure pat00239
And offset value information
Figure pat00240
By not only reducing the volume of data stored in the pixel information table 121, but also improving the thermal image processing capability.

한편, 픽셀 정보 테이블(121)은 적외선 검출기의 주변 온도에 따라 특정 픽셀

Figure pat00241
에서의 이득 값
Figure pat00242
과 오프셋 값
Figure pat00243
이 변환하는 경우, 적외선 검출기의 온도 정보
Figure pat00244
를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the pixel information table 121 is a specific pixel according to the ambient temperature of the infrared detector
Figure pat00241
Gain value at
Figure pat00242
And offset values
Figure pat00243
If it converts, the temperature information of the infrared detector
Figure pat00244
It may further include.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 검출 특성 정보 생성부에 의해 생성된 픽셀 정보 테이블의 다른 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating another example of the pixel information table generated by the detection characteristic information generation unit in the non-uniformity state correction method according to an embodiment of the present invention.

도 5에서는 적외선 검출기의 온도 정보

Figure pat00245
,
Figure pat00246
,
Figure pat00247
각각에 대해 3 개의 픽셀 정보 테이블(121)을 생성한 예를 도시하고 있다.5 shows the temperature information of the infrared detector
Figure pat00245
,
Figure pat00246
,
Figure pat00247
An example of generating three pixel information tables 121 for each is shown.

도 5에 도시된 바와 같이,

Figure pat00248
개의 픽셀 전체에 대한 특정 픽셀
Figure pat00249
(
Figure pat00250
)에서의 픽셀 위치 정보
Figure pat00251
, 이득 값 정보
Figure pat00252
및 오프셋 값 정보
Figure pat00253
이외에, 평균 이득 값
Figure pat00254
, 평균 오프셋 값
Figure pat00255
및 온도 정보
Figure pat00256
를 포함할 수 있다. 따라서, 픽셀 정보 테이블(121)이 적외선 검출기의 온도 정보
Figure pat00257
를 더 포함하는 경우, 픽셀 정보 테이블(121)은 적외선 검출기의 주변 온도에 따라 복수개가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 5,
Figure pat00248
Specific pixels for all of the pixels
Figure pat00249
(
Figure pat00250
Pixel location information in
Figure pat00251
Gain value information
Figure pat00252
And offset value information
Figure pat00253
In addition, the average gain value
Figure pat00254
, Average offset value
Figure pat00255
And temperature information
Figure pat00256
It may include. Therefore, the pixel information table 121 is the temperature information of the infrared detector
Figure pat00257
In the case of further comprising, a plurality of pixel information tables 121 may be provided according to the ambient temperature of the infrared detector.

한편, 도 2에 도시된 단계 S210 내지 S230은 열화상 카메라를 제조할 때에 적외선 검출기를 테스트하는 단계에서 수행되는 것이 바람직하나, 필요에 따라, 미리 정해진 주기마다 수행될 수도 있다.Meanwhile, steps S210 to S230 illustrated in FIG. 2 are preferably performed in the step of testing the infrared detector when the thermal imaging camera is manufactured. However, if necessary, the steps S210 to S230 may be performed at predetermined intervals.

이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 원본 이미지 획득부(130), 검출 특성 정보 추출부(140), 검출 특성 보정값 산출부(150) 및 원본 이미지 보정부(160)가 픽셀 정보 테이블(121)로부터 추출된 검출 특성 정보를 이용하여 산출된 검출 특성 보정값을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정하는 과정을 설명하기로 한다.6 to 8, the original image acquisition unit 130, the detection characteristic information extraction unit 140, the detection characteristic correction value calculation unit 150, and the original image correction unit 160 may include a pixel information table ( A process of correcting the original thermal image by using the detection characteristic correction value calculated using the detection characteristic information extracted from 121 will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법 중 픽셀 정보 테이블을 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정하는 과정을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of correcting an original thermal image by using a pixel information table in a method for correcting an uneven state according to an embodiment of the present invention.

먼저, 원본 이미지 획득부(130)는 열화상 카메라를 통해 피사체를 촬영하여 열화상 원본 이미지를 획득할 수 있다(S240). 이 때, 열화상 원본 이미지는 적외선 검출기를 구성하는 복수의 픽셀에 대응하는 픽셀 단위로 획득될 수 있다. 원본 이미지 획득부(130)가 열화상 원본 이미지를 획득하는 방법에 대해서는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.First, the original image acquisition unit 130 may acquire a thermal image original image by photographing a subject through a thermal imaging camera (S240). In this case, the original thermal image may be obtained in pixel units corresponding to a plurality of pixels constituting the infrared detector. Since the original image acquisition unit 130 is well known for obtaining a thermal image original image, a detailed description thereof will be omitted.

그리고, 검출 특성 정보 추출부(140)는 복수의 픽셀 각각에 대해, 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블(121)로부터 특정 픽셀

Figure pat00258
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00259
및 오프셋 값 정보
Figure pat00260
를 추출할 수 있다(S250). 즉, 검출 특성 정보 추출부(140)는 도 4 또는 도 5에 도시된 픽셀 정보 테이블(121)로부터 평균 이득 값
Figure pat00261
, 평균 오프셋 값
Figure pat00262
,
Figure pat00263
개의 픽셀 전체에 대한 픽셀 위치 정보
Figure pat00264
, 이득 값 정보
Figure pat00265
및 오프셋 값 정보
Figure pat00266
를 추출할 수 있다.Then, the detection characteristic information extracting unit 140, for each of the plurality of pixels, selects a specific pixel from the at least one pixel information table 121.
Figure pat00258
Position information, gain value information
Figure pat00259
And offset value information
Figure pat00260
Can be extracted (S250). That is, the detection characteristic information extracting unit 140 obtains an average gain value from the pixel information table 121 illustrated in FIG. 4 or 5.
Figure pat00261
, Average offset value
Figure pat00262
,
Figure pat00263
Location information for all pixels
Figure pat00264
Gain value information
Figure pat00265
And offset value information
Figure pat00266
Can be extracted.

그리고, 검출 특성 보정값 산출부(150)는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀

Figure pat00267
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00268
및 오프셋 값 정보
Figure pat00269
를 이용하여, 특정 픽셀
Figure pat00270
에서의 보정 이득 값(Gain compensated)
Figure pat00271
와 보정 오프셋 값(Offset compensated)
Figure pat00272
를 산출할 수 있다(S260).In addition, the detection characteristic correction value calculator 150 determines a specific pixel for each of the plurality of pixels.
Figure pat00267
Position information, gain value information
Figure pat00268
And offset value information
Figure pat00269
Using a specific pixel
Figure pat00270
Gain compensated at
Figure pat00271
And offset compensated
Figure pat00272
It can be calculated (S260).

검출 특성 보정값 산출부(150)에서

Figure pat00273
개의 픽셀 전체에 대해 산출된 보정 이득 값
Figure pat00274
와 보정 오프셋 값
Figure pat00275
는 원본 이미지 보정부(160)가 열화상 원본 이미지의 불균일성을 보정하는데 사용될 수 있다.In the detection characteristic correction value calculation unit 150
Figure pat00273
Compensation Gain Calculated for All Four Pixels
Figure pat00274
And calibration offset values
Figure pat00275
The original image corrector 160 may be used to correct the nonuniformity of the original thermal image.

바람직하게는, 특정 픽셀

Figure pat00276
에서의 보정 이득 값
Figure pat00277
는 하기 [수학식 5]에 의해 산출될 수 있다.Preferably, certain pixels
Figure pat00276
Correction gain at
Figure pat00277
May be calculated by Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00278
Figure pat00278

여기서,

Figure pat00279
는 특정 픽셀
Figure pat00280
에서의 이득 값이고,
Figure pat00281
는 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00282
의 평균 값이다.here,
Figure pat00279
Is a specific pixel
Figure pat00280
Is the gain value at
Figure pat00281
Is the gain value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00282
Is the average value.

또한, 특정 픽셀

Figure pat00283
에서의 보정 오프셋 값
Figure pat00284
는 하기 [수학식 6]에 의해 산출될 수 있다.In addition, certain pixels
Figure pat00283
Offset value at
Figure pat00284
May be calculated by Equation 6 below.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00285
Figure pat00285

여기서,

Figure pat00286
은 특정 픽셀
Figure pat00287
에서의 오프셋 값이고,
Figure pat00288
는 상기 [수학식 5]에 의해 산출된 특정 픽셀
Figure pat00289
에서의 보정 이득 값
Figure pat00290
이다.here,
Figure pat00286
Is a specific pixel
Figure pat00287
Is the offset value from
Figure pat00288
Is a specific pixel calculated by Equation 5
Figure pat00289
Correction gain at
Figure pat00290
to be.

한편, 특정 픽셀

Figure pat00291
에서의 보정 이득 값
Figure pat00292
와 보정 오프셋 값
Figure pat00293
에 정의되는 특정 픽셀
Figure pat00294
에서의 검출 특성은 1차 함수의 형태를 가질 수 있다.Meanwhile, certain pixels
Figure pat00291
Correction gain at
Figure pat00292
And calibration offset values
Figure pat00293
Specific pixels defined in
Figure pat00294
The detection characteristic at can take the form of a linear function.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에서 검출 특성 보정값 산출부에 의해 보정된 복수의 픽셀 각각에 대한 검출 특성을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating detection characteristics of each of a plurality of pixels corrected by the detection characteristic correction value calculator in the non-uniformity state correction method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7의 (a)에서는, 도 3의 (b)에서 선형 회귀 분석 방법에 의해 구해진 바와 같이, 복사량

Figure pat00295
와 디지털 수(Digital number)
Figure pat00296
의 관계를 나타내는 1차 함수를 나타내고 있고, 도 7의 (b)에서는 특정 픽셀
Figure pat00297
에서의 보정 이득 값
Figure pat00298
와 보정 오프셋 값
Figure pat00299
에 의해 보정된 1차 함수를 나타내고 있다.In FIG. 7A, the radiation amount is obtained by the linear regression analysis method in FIG. 3B.
Figure pat00295
And digital number
Figure pat00296
A linear function representing the relationship between
Figure pat00297
Correction gain at
Figure pat00298
And calibration offset values
Figure pat00299
The linear function corrected by

즉, 도 7의 (b)에 도시된 1차 함수는 하기 [수학식 7]과 같다.That is, the linear function shown in (b) of FIG. 7 is expressed by Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00300
Figure pat00300

여기서,

Figure pat00301
는 특정 픽셀
Figure pat00302
에 입력되는 복사량이고,
Figure pat00303
은 특정 픽셀
Figure pat00304
에서의 디지털 수(Digital number)이며, 1차 함수의 기울기인
Figure pat00305
은 특정 픽셀
Figure pat00306
에서의 보정 이득 값(Gain compensated)이고, 1차 함수의 절편
Figure pat00307
은 특정 픽셀
Figure pat00308
에서의 보정 오프셋 값(Offset compensated)이다.here,
Figure pat00301
Is a specific pixel
Figure pat00302
The amount of copy entered into
Figure pat00303
Is a specific pixel
Figure pat00304
Digital number at, the slope of the linear function
Figure pat00305
Is a specific pixel
Figure pat00306
Is the gain-compensated gain at, the intercept of the linear function
Figure pat00307
Is a specific pixel
Figure pat00308
Is offset compensated at.

따라서, 적외선 검출기를 구성하는

Figure pat00309
개의 픽셀은 기울기(보정 이득 값
Figure pat00310
)와 절편(보정 오프셋 값
Figure pat00311
)이 모두 동일한 1차 함수의 형태를 가질 수 있고, 이로 인해 추후 원본 이미지 보정부(160)가 원본 화상 이미지의 불균일을 보정할 수 있다.Thus, to constitute an infrared detector
Figure pat00309
Pixels are the slope (correction gain values
Figure pat00310
) And intercept (calibration offset value
Figure pat00311
) May all have the same first-order function, which may cause the original image corrector 160 to correct the non-uniformity of the original image image later.

마지막으로, 다시 도 6을 참조하면, 원본 이미지 보정부(160)는 복수의 픽셀 각각에 대한 보정 이득 값

Figure pat00312
와 보정 오프셋 값
Figure pat00313
를 이용하여 열화상 원본 이미지를 보정할 수 있다(S270). 원본 이미지 보정부(160)가 특정 픽셀
Figure pat00314
에서의 보정 이득 값
Figure pat00315
와 보정 오프셋 값
Figure pat00316
를 이용하여 픽셀 단위로 획득된 열화상 원본 이미지를 보정하는 방법에 대해서는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Finally, referring back to FIG. 6, the original image corrector 160 may correct correction values for each of the plurality of pixels.
Figure pat00312
And calibration offset values
Figure pat00313
By using the original thermal image can be corrected (S270). Original image corrector 160 is a specific pixel
Figure pat00314
Correction gain at
Figure pat00315
And calibration offset values
Figure pat00316
Since the method for correcting the original thermal image obtained by the pixel unit is well known, a detailed description thereof will be omitted.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에 의해 보정된 열화상 보정 이미지의 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a thermal image corrected image corrected by an uneven state correction method according to an embodiment of the present invention.

도 8의 (a)에서는 원본 이미지 획득부(130)에 의해 획득된 열화상 원본 이미지를 나타내고 있고, 도 8의 (b)에서는 원본 이미지 보정부(160)에 의해 보정된 열화상 보정 이미지를 나타내고 있다.8A illustrates a thermal image original image acquired by the original image acquisition unit 130, and FIG. 8B illustrates a thermal image correction image corrected by the original image correction unit 160. have.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 상태 보정 방법에 의해 보정된 열화상 보정 이미지는 열화상 원본 이미지의 불균일성이 제거되어 전체적으로 균일성이 향상되었음을 알 수 있다.As shown in FIG. 8, it can be seen that the thermal image corrected image corrected by the non-uniformity state correcting method according to an embodiment of the present invention has improved uniformity as a whole due to the nonuniformity of the original thermal image.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, in the present specification and drawings have been described with respect to preferred embodiments of the present invention, although specific terms are used, it is merely used in a general sense to easily explain the technical details of the present invention and to help the understanding of the invention, It is not intended to limit the scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 불균일 상태 보정 시스템
110: 검출 특성 산출부
120: 검출 특성 정보 생성부
130: 원본 이미지 획득부
140: 검출 특성 정보 추출부
150: 검출 특성 보정값 산출부
160: 원본 이미지 보정부<Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: non-uniformity correction system
110: detection characteristic calculator
120: detection characteristic information generation unit
130: original image acquisition unit
140: detection characteristic information extraction unit
150: detection characteristic correction value calculation unit
160: original image correction unit

Claims (6)

열화상 카메라(Thermal image camera)의 적외선 검출기(Infrared detector)를 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00317
에서의 검출 특성을 선형적으로 나타내기 위한 이득 값(Gain)
Figure pat00318
및 오프셋 값(Offset)
Figure pat00319
을 산출하는 단계;
상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 상기 이득 값
Figure pat00320
및 상기 오프셋 값
Figure pat00321
을 이용하여 특정 픽셀
Figure pat00322
에서의 이득 값 정보
Figure pat00323
및 오프셋 값 정보
Figure pat00324
를 생성하는 단계;
상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00325
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00326
및 오프셋 값 정보
Figure pat00327
를 포함하는 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블을 생성하는 단계;
피사체를 촬영하여 열화상 원본 이미지를 획득하는 단계;
상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블로부터 특정 픽셀
Figure pat00328
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00329
및 오프셋 값 정보
Figure pat00330
를 추출하는 단계;
상기 복수의 픽셀 각각에 대해, 특정 픽셀
Figure pat00331
에서의 픽셀 위치 정보, 이득 값 정보
Figure pat00332
및 오프셋 값 정보
Figure pat00333
를 이용하여, 특정 픽셀
Figure pat00334
에서의 보정 이득 값(Gain compensated)
Figure pat00335
와 보정 오프셋 값(Offset compensated)
Figure pat00336
를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 픽셀 각각에 대한 특정 픽셀
Figure pat00337
에서의 보정 이득 값
Figure pat00338
와 보정 오프셋 값
Figure pat00339
를 이용하여 상기 열화상 원본 이미지를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.A specific pixel for each of the plurality of pixels constituting an infrared detector of a thermal image camera
Figure pat00317
Gain to linearly represent the detection characteristics at
Figure pat00318
And offset values (Offset)
Figure pat00319
Calculating;
For each of the plurality of pixels, the gain value
Figure pat00320
And the offset value
Figure pat00321
To use a specific pixel
Figure pat00322
Gain value information
Figure pat00323
And offset value information
Figure pat00324
Generating a;
For each of the plurality of pixels, a specific pixel
Figure pat00325
Position information, gain value information
Figure pat00326
And offset value information
Figure pat00327
Generating at least one pixel information table comprising a;
Photographing the subject to obtain an original thermal image;
For each of the plurality of pixels, a particular pixel from the at least one pixel information table
Figure pat00328
Position information, gain value information
Figure pat00329
And offset value information
Figure pat00330
Extracting;
For each of the plurality of pixels, a specific pixel
Figure pat00331
Position information, gain value information
Figure pat00332
And offset value information
Figure pat00333
Using a specific pixel
Figure pat00334
Gain compensated at
Figure pat00335
And offset compensated
Figure pat00336
Calculating; And
A specific pixel for each of the plurality of pixels
Figure pat00337
Correction gain at
Figure pat00338
And calibration offset values
Figure pat00339
And correcting the original image of the thermal image by using a non-uniform state of the thermal imaging camera. 제 1 항에 있어서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00340
에서의 이득 값 정보
Figure pat00341
와 오프셋 값 정보
Figure pat00342
를 생성하는 단계에서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00343
에서의 이득 값 정보
Figure pat00344
는,
상기 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00345
의 평균 값
Figure pat00346
에 대한 상기 특정 픽셀
Figure pat00347
에서의 이득 값
Figure pat00348
의 편차 값을 포함하고,
상기 특정 픽셀
Figure pat00349
에서의 오프셋 값 정보
Figure pat00350
는,
상기 복수의 픽셀 모두에 대한 오프셋 값
Figure pat00351
의 평균 값
Figure pat00352
에 대한 상기 특정 픽셀
Figure pat00353
에서의 오프셋 값
Figure pat00354
의 편차 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.The method of claim 1,
The specific pixel
Figure pat00340
Gain value information
Figure pat00341
And offset value information
Figure pat00342
In the step of generating,
The specific pixel
Figure pat00343
Gain value information
Figure pat00344
Is,
Gain values for all of the plurality of pixels
Figure pat00345
Average value of
Figure pat00346
The specific pixel for
Figure pat00347
Gain value at
Figure pat00348
Contains the deviation value of,
The specific pixel
Figure pat00349
Offset information from
Figure pat00350
Is,
An offset value for all of the plurality of pixels
Figure pat00351
Average value of
Figure pat00352
The specific pixel for
Figure pat00353
Offset value at
Figure pat00354
The non-uniformity correction method of the thermal imaging camera, characterized in that it comprises a deviation value of. 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 픽셀 정보 테이블은,
상기 적외선 검출기의 온도 정보
Figure pat00355
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.The method of claim 2,
The at least one pixel information table,
Temperature information of the infrared detector
Figure pat00355
Method for correcting the non-uniform state of the thermal imaging camera further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00356
에서의 이득 값
Figure pat00357
과 오프셋 값
Figure pat00358
을 산출하는 단계에서,
특정 픽셀
Figure pat00359
에서의 이득 값
Figure pat00360
과 오프셋 값
Figure pat00361
은, 단순 선형 회귀 모델(Simple linear regression model) 방정식인 하기 [수학식 1]에 의한 선형 회귀 분석(Linear regression analysis) 방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.
[수학식 1]
Figure pat00362

여기서, 독립 변수
Figure pat00363
는 특정 픽셀
Figure pat00364
에서의 복사량이고, 종속 변수
Figure pat00365
는
Figure pat00366
에 대해 출력된 특정 픽셀
Figure pat00367
에서의 디지털 수(Digital number)이며,
Figure pat00368
,
Figure pat00369
는 각각 회귀선의 절편(즉, 오프셋 값
Figure pat00370
)과 기울기(즉, 이득 값
Figure pat00371
)를 나타내는 회귀 계수이고,
Figure pat00372
는 오차 확률 변수임.The method of claim 1,
The specific pixel
Figure pat00356
Gain value at
Figure pat00357
And offset values
Figure pat00358
In the step of calculating
Specific pixels
Figure pat00359
Gain value at
Figure pat00360
And offset values
Figure pat00361
Is calculated by a linear regression analysis method according to [Equation 1], which is a simple linear regression model equation.
[Equation 1]
Figure pat00362

Where the independent variable
Figure pat00363
Is a specific pixel
Figure pat00364
The amount of copy at, dependent variable
Figure pat00365
Is
Figure pat00366
Specific pixels output for
Figure pat00367
Digital number in,
Figure pat00368
,
Figure pat00369
Is the intercept of the regression line (that is, the offset value)
Figure pat00370
) And the slope (i.e. gain value
Figure pat00371
Is a regression coefficient
Figure pat00372
Is the error probability variable. 제 4 항에 있어서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00373
에서의 이득 값
Figure pat00374
과 오프셋 값
Figure pat00375
을 산출하는 단계에서,
상기 [수학식 1]에서의 상기 회귀 계수
Figure pat00376
과
Figure pat00377
는 최소 제곱법(Ordinary least squares method)을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.The method of claim 4, wherein
The specific pixel
Figure pat00373
Gain value at
Figure pat00374
And offset values
Figure pat00375
In the step of calculating
The regression coefficient in Equation 1
Figure pat00376
and
Figure pat00377
The non-uniformity correction method of a thermal imaging camera, characterized in that calculated using the least square method (Ordinary least squares method). 제 4 항에 있어서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00378
에서의 보정 이득 값
Figure pat00379
와 보정 오프셋 값
Figure pat00380
를 산출하는 단계에서,
상기 특정 픽셀
Figure pat00381
에서의 보정 이득 값
Figure pat00382
는 하기 [수학식 2]에 의해 산출되고,
상기 특정 픽셀
Figure pat00383
에서의 보정 오프셋 값
Figure pat00384
는 하기 [수학식 3]에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라의 불균일 상태 보정 방법.
[수학식 2]
Figure pat00385

여기서,
Figure pat00386
는 특정 픽셀
Figure pat00387
에서의 이득 값(Gain)이고,
Figure pat00388
는 복수의 픽셀 모두에 대한 이득 값
Figure pat00389
의 평균 값임.
[수학식 3]
Figure pat00390

여기서,
Figure pat00391
은 특정 픽셀
Figure pat00392
에서의 오프셋 값(Offset)임.The method of claim 4, wherein
The specific pixel
Figure pat00378
Correction gain at
Figure pat00379
And calibration offset values
Figure pat00380
In calculating the step,
The specific pixel
Figure pat00381
Correction gain at
Figure pat00382
Is calculated by the following [Equation 2],
The specific pixel
Figure pat00383
Offset value at
Figure pat00384
The nonuniformity correction method of a thermal imaging camera, characterized in that it is calculated by the following [Equation 3].
[Equation 2]
Figure pat00385

here,
Figure pat00386
Is a specific pixel
Figure pat00387
Is the gain at
Figure pat00388
Is the gain value for all of the plurality of pixels.
Figure pat00389
Average value of.
[Equation 3]
Figure pat00390

here,
Figure pat00391
Is a specific pixel
Figure pat00392
Offset value at.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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