WO2012160264A1 - Method for carrying out a correction in the non-uniformity of a response from light-sensitive detectors - Google Patents

Method for carrying out a correction in the non-uniformity of a response from light-sensitive detectors Download PDF

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Abstract

Heat-detecting arrays provide images even without light, for example at night. Said detection arrays can be from a plurality of technologies (cooled or uncooled) and can be sensitive in a plurality of wavelengths. But in every instance, the detection arrays have disparities that render the images from heat cameras using said sensors non-uniform. Certain pixels, different from the ones adjacent to them, are lighter or darker on the image. Said non-uniformity, changing over time, necessitates the real-time correction thereof, if possible, without masking the image via a self-contained source. Said correction is generally called NUC (Non-uniformity correction). By means of a method using simple calculations, for example, integrated into a cabled logic circuit (FPGA) near the detector, the invention makes it possible to permanently correct the response of said detectors from a level lower than the intrinsic noise of the detector, even over a textured or untextured, moving or stationary, scene background. Said method depends on slow pixel-by-pixel correction table convergence updated by detection of extremely local pixels. Thus the method has no threshold or settings and operates for all detectors. Said method is particularly useful for implementing detection of very small targets in the images. The method is also of use after the fact on recorded image sequences, something impossible with conventional adjustment methods that use a self-contained reference source and oblige the user to adjust the camera before taking images.

Description

Titre : Procédé pour réaliser une correction de non uniformité de réponse des détecteurs photosensibles.  Title: A method for effecting non-uniformity correction of photosensitive detectors.
Résumé :  Summary :
L'invention proposée permet de faire une correction de la non uniformité des détecteurs matriciels des caméras thermiques en continu et sur un fond de paysage, que la caméra soit en mouvement (sur un porteur, en rotation pour une veille panoramique, ...) ou non. Elle est applicable à tous les détecteurs, refroidis ou non. Une électronique simple, de type logique câblée, réalise la détection des erreurs de réponse de l'ensemble des pixels de l'image par comparaison avec la valeur des pixels voisins. Une détection de type extremum local est réalisée. Un principe de statistique, basée sur la probabilité d'avoir un pixel, d'un niveau, strictement supérieur ou inférieur à ses voisins, en fonction de la bande passante spatiale de l'ensemble caméra (MRTD : Minimum Resolvable Température Différence) permet de corriger une fraction de l'erreur (d'offset) détectée sur ce pixel. La valeur de correction, mémorisée dans une mémoire, est alors ajustée. Le phénomène statistique se mettant en place au cours du flux des images, les défauts d'homogénéité des différents pixels sont alors progressivement corrigés. Une détection de la zone de dynamique du pixel corrigé (point chaud ou point froid) et une mémorisation des corrections précédentes permet de faire également une correction sur le gain du pixel. Ce procédé permet également de détecter les pixels "morts" du détecteur et d'y apporter une correction "classique" par remplacement par un pixel voisin fonctionnant correctement. Cette méthode ne nécessite pas de réglage et fonctionne sans seuil ce qui la rend très robuste.  The proposed invention makes it possible to make a correction of the non-uniformity of the matrix detectors of the thermal cameras continuously and on a landscape background, that the camera is in motion (on a carrier, in rotation for a panoramic watch, ...) or not. It is applicable to all detectors, cooled or not. A simple electronic, wired logic type, performs the detection of response errors of all the pixels of the image by comparison with the value of neighboring pixels. Local extremum detection is performed. A statistic principle, based on the probability of having a pixel, a level, strictly greater or smaller than its neighbors, as a function of the camera's spatial bandwidth (MRTD: Minimum Resolvable Temperature Difference) makes it possible to correct a fraction of the (offset) error detected on this pixel. The correction value, stored in a memory, is then adjusted. The statistical phenomenon being set up during the flow of images, the homogeneity defects of the various pixels are then progressively corrected. A detection of the dynamic range of the corrected pixel (hot point or cold point) and a storage of the previous corrections also makes it possible to correct the gain of the pixel. This method also makes it possible to detect the "dead" pixels of the detector and to make a "conventional" correction by replacing it with a neighboring pixel operating correctly. This method does not require adjustment and operates without threshold which makes it very robust.
Domaine technique : Technical area :
L'invention concerne les traitements de base des images thermiques. Ces traitements sont généralement réalisés par les fabricants de caméras thermiques, mais peuvent également être réalisés par des systèmes de détection, automatique ou non, ou par des systèmes de visualisation ou de présentation des images (pré ou post traitements).  The invention relates to the basic treatments of thermal images. These treatments are generally carried out by the manufacturers of thermal cameras, but can also be made by detection systems, automatic or not, or by visualization systems or presentation of images (pre or post treatments).
L'ensemble des technologies des détecteurs thermiques est concerné, refroidie ou non. Même si les erreurs d'homogénéité sont différentes suivant les détecteurs, le procédé, étant auto adaptatif, peut être utilisé efficacement.  All technologies of thermal detectors is concerned, cooled or not. Even if the homogeneity errors are different according to the detectors, the process, being self-adaptive, can be used effectively.
Etat de l'art : State of the art :
Actuellement les correction de non uniformité des capteurs (thermiques) sont généralement réalisées par mesure d'une source uniforme placée devant le détecteur (obturateur ou source de référence, ou défocalisation de l'image par l'objectif).  At present the correction of non-uniformity of the (thermal) sensors is generally carried out by measuring a uniform source placed in front of the detector (shutter or source of reference, or defocusing of the image by the lens).
Le procédé consiste à exposer le capteur à une source la plus homogène possible, de mesurer le résultat et de mémoriser les écarts afin d'apporter ensuite une correction inverse. 1 000312 The method consists of exposing the sensor to as homogeneous a source as possible, measuring the result and storing the deviations in order to then provide an inverse correction. 1 000312
Certaines méthodes proposent également des corrections à partir d'analyse de flux vidéo sur des images réalisées avec des fonds de paysage (sans source de référence). Il s'agit alors de faire une analyse de l'évolution d'une intensité rayonnée par une portion de la scène en cas de déplacement dans l'image. Ces méthodes, beaucoup plus complexes que le dispositif objet de l'invention, suppose en général des restrictions sur la nature de la scène observée Some methods also offer corrections from video stream analysis on images made with landscape backgrounds (without reference source). It is then necessary to make an analysis of the evolution of an intensity radiated by a portion of the scene in case of displacement in the image. These methods, which are much more complex than the device that is the subject of the invention, generally presuppose restrictions on the nature of the observed scene.
(stationnarité dans le temps, ...).  (stationarity in time, ...).
La réponse des pixels du détecteur peut être modélisée approximativement par une droite : R^ GyxP^ + O^ The response of the detector pixels can be modeled approximately by a straight line: R ^ G y xP ^ + O ^
Ou Gy est le gain du pixel situé aux coordonnées i et j dans la matrice de détecteur, Oy étant l'offset de ce même pixel. L'erreur intrinsèque au détecteur est alors pour le pixel ij la différence Rij-Pij Or G y is the gain of the pixel located at the coordinates i and j in the detector matrix, Oy being the offset of this same pixel. The intrinsic error of the detector is then for the pixel ij the difference Rij-Pij
L'exposition à un seul niveau de température ne permet pas de faire la correction due au terme Gy. Mais par ailleurs, ce terme Gy est généralement beaucoup plus stable dans le temps, et donc ne nécessite que peu de variation de correction.  Exposure to a single temperature level does not allow the correction due to the Gy term, but on the other hand, this term Gy is generally much more stable in time, and therefore requires only a small correction variation.
La correction du gain Gy est réalisée en faisant deux expositions du détecteur à deux températures différentes. Un calcul de type régression linéaire permet alors d'estimer l'ensemble des deux paramètres.  Gy gain correction is achieved by making two exposures of the detector at two different temperatures. A linear regression type calculation then makes it possible to estimate all of the two parameters.
La variation dans le temps du paramètre Oy dépend de la technologie du détecteur utilisé, mais oblige dans tous les cas à faire cette correction relativement souvent (à chaque démarrage, et environ toutes les heures en fonction des variations thermiques de  The variation over time of the parameter Oy depends on the technology of the detector used, but in all cases forces to make this correction relatively often (at each start, and approximately every hour according to the thermal variations of
l'environnement du détecteur) the detector environment)
Cette opération perturbe la prise d'image qui est interrompue pendant la mesure des réponses des détecteurs élémentaires.  This operation disturbs the image pickup that is interrupted during the measurement of the responses of the elementary detectors.
De plus les bruits électroniques et thermiques perturbent la mesure de réponse des pixels réalisée sur la source homogène. Ces mesures sont donc réalisées sur plusieurs images afin de moyenner les mesures et de minimiser ces bruits. Ce procédé est consommateur de temps. In addition, the electronic and thermal noise disturb the pixel response measurement performed on the homogeneous source. These measurements are therefore performed on several images in order to average the measurements and to minimize these noises. This process is time consuming.
Enfin "la source homogène" n'est pas parfaite et génère avec ce procédé des erreurs de correction (à basse fréquence spatiale) qui peuvent être dommageables à la qualité de l'image.Finally, the "homogeneous source" is not perfect and generates with this process correction errors (at low spatial frequency) which can be detrimental to the quality of the image.
Les sources (ou références) externes à la caméra, voir les systèmes d'obturateurs internes, sont volumineux et coûteux. L'invention qui permet de supprimer ce besoin permet donc des gains de place et de coût sur la caméra. The sources (or references) external to the camera, see the internal shutter systems, are bulky and expensive. The invention that eliminates this need therefore allows space and cost savings on the camera.
Exposé de l'invention : Presentation of the invention
L'invention concerne un dispositif de correction en temps réel de non homogénéité des images thermiques, caractérisé en ce qu'il comprend :  The invention relates to a device for real-time correction of inhomogeneity of thermal images, characterized in that it comprises:
• Un détecteur matriciel (de toute technologie, refroidie ou non), placé derrière une optique adaptée,  • A matrix detector (of any technology, cooled or not,) placed behind an adapted optics,
• Un système de digitalisation qui fournit une image numérique à deux dimensions spatiales et une valeur représentative de la température détectée • Une électronique câblée (ou éventuellement un calculateur programmé classique) qui comporte un dispositif de comparaison de valeurs de pixels voisins, des opérateurs de calcul, des mémoires de paramètres associées à chaque pixel. • A digitizing system that provides a digital image with two spatial dimensions and a value representative of the detected temperature • Wired electronics (or possibly a conventional computer programmed) which includes a device for comparing values of neighboring pixels, calculation operators, parameter memories associated with each pixel.
• Eventuellement une mémoire non volatile pour mémoriser les corrections en cas de coupure de tension.  • Possibly a non-volatile memory to memorize the corrections in case of power failure.
L'invention concerne également un procédé d'analyse des images qui comporte les étapes suivantes :  The invention also relates to an image analysis method which comprises the following steps:
1. le calcul de correction de l'image en fonction des tables de correction calculées et mémorisées  1. the correction calculation of the image according to the calculated and stored correction tables
2. la mesure des extremums locaux dans l'image (comparaison stricte avec les proches voisins)  2. the measurement of local extremums in the image (strict comparison with close neighbors)
3. la modification d'un pas de la valeur d'offset du pixel extremum (détecté par l'étape 2) dans le sens inverse à son écart par rapport aux voisins  3. the modification of a step of the offset value of the pixel extremum (detected by step 2) in the opposite direction to its deviation from the neighbors
4. la mémorisation de la valeur du pixel, ainsi que la correction effectuée  4. memorizing the value of the pixel, as well as the correction performed
5. l'analyse des différentes corrections effectuées dans le passé et la recherche d'erreur sur le gain du pixel  5. the analysis of the different corrections made in the past and the error search on the pixel gain
6. la modification éventuelle (en fonction de l'étape 5) d'un pas de la valeur de gain du pixel dans le sens identifié. Puis la remise à zéro éventuelle des mémoires des corrections effectuées sur ce pixel.  6. the possible modification (according to step 5) of a step of the gain value of the pixel in the identified direction. Then the reset possible memories of corrections made on this pixel.
7. l'analyse de la fréquence de correction du pixel, ou des niveaux d'erreur d'offset, et caractérisation du pixel comme "pixel mort". Puis la correction de ce pixel.  7. analyzing the pixel correction frequency, or offset error levels, and characterizing the pixel as "dead pixel". Then the correction of this pixel.
(Voir schéma 3 : Organigramme)  (See Figure 3: Flowchart)
Ce procédé est effectué en temps réel sur les images. La correction étant progressive, l'optimum n'est obtenue qu'après un certain temps, dépendant de la scène observée.  This process is performed in real time on the images. The correction being progressive, the optimum is obtained only after a certain time, depending on the scene observed.
On peut observer que l'exposition à une scène homogène (méthode classique) permet d'accélérer la convergence de la correction, mais n'est plus nécessaire, grâce à cette invention. It can be observed that exposure to a homogeneous scene (classical method) makes it possible to accelerate the convergence of the correction, but is no longer necessary, thanks to this invention.
A l'extinction de la caméra les tableaux de correction d'Offset et de Gain par pixel peuvent être mémorisés, afin d'être réutilisés instantanément au prochain démarrage, augmentant ainsi la vitesse de convergence et donc la production d'images corrigées de qualité. When the camera is turned off, the Offset and Pixel Gain correction tables can be memorized, so that they can be reused instantly at the next start, thus increasing the speed of convergence and thus the production of quality corrected images.
La correction effectuée sur l'Offset du pixel est d'un pas, soit la plus petite unité mesurable par le système. Ce niveau, inférieur au bruit électronique et au bruit thermique des images permet de faire une correction qui aboutit donc à une correction meilleure que ces bruits.  The correction made on the Pixel Offset is one step, which is the smallest unit measurable by the system. This level, lower than the electronic noise and the thermal noise of the images makes it possible to make a correction which thus leads to a correction better than these noises.
Dans le cas d'une source homogène, si l'on considère la correction stabilisée dans le temps, ce sont les bruits qui, additionnés au signal, vont déterminer les pixels "extremum locaux". Un pixel vu comme trop brillant par le dispositif verra son offset diminué d'un pas. In the case of a homogeneous source, if one considers the correction stabilized in time, it is the noises which, added to the signal, will determine the pixels "local extremum". A pixel seen as too bright by the device will have its offset decreased by one step.
Statistiquement, si cette correction était abusive, le pixel apparaîtra dans un temps Statistically, if this fix was abusive, the pixel will appear in a time
indéterminé comme trop sombre, et bénéficiera d'une correction inverse. L'erreur de correction sera donc au maximum d'un pas, donc inférieure aux bruits. L'invention revient donc à moyenner les corrections dans le temps, alors que la méthode traditionnelle moyenne au préalable les images pour éliminer le bruit, et effectue une correction par la suite. indeterminate as too dark, and will benefit from a reverse correction. The correction error will therefore be at most one step, therefore less than the noise. The invention thus amounts to averaging the corrections in time, whereas the traditional method previously averages the images to eliminate the noise, and makes a correction thereafter.
Si la source n'est pas homogène, le fonctionnement de l'invention est identique, sauf pour les sources qui apparaissent ponctuelle dans l'image. Si la caméra et la source ponctuelle (cible) sont parfaitement fixes dans le temps, l'Offset du pixel considéré risque de subir une correction abusive jusqu'à la valeur des pixels du voisinage les plus proches. Ce cas est très rare pour la raison suivante : la résolution des détecteurs modernes est généralement plus importante que la stabilisation de la ligne de visée et la source ponctuelle n'est pas visualisée toujours au même endroit. De plus ce risque de dégradation de l'image finale n'est pas très important car dans ce cas nous sommes à la limite de résolution de l'image. Dans le cas d'observation dans une direction stabilisée par un moyen extérieur (gyrostabilisation par exemple) une variante de l'invention permet de minimiser le risque d'apparition de ce défaut au prix d'une augmentation du temps de convergence du filtrage. Il s'agit d'interposer une étape 2 bis au procédé qui consiste à vérifier que le pixel est extremum (de même sens) dans deux images successives. If the source is not homogeneous, the operation of the invention is identical, except for sources that appear punctually in the image. If the camera and the point source (target) are perfectly fixed in time, the Offset of the pixel considered may be subject to improper correction to the nearest neighborhood pixels. This case is very rare for the following reason: the resolution of modern detectors is generally more important than the stabilization of the line of sight and the point source is not always displayed in the same place. Moreover this risk of degradation of the final image is not very important because in this case we are at the limit of resolution of the image. In the case of observation in a direction stabilized by an external means (gyrostabilization for example), a variant of the invention makes it possible to minimize the risk of occurrence of this defect at the cost of an increase in the filter convergence time. It is a question of interposing a step 2 bis to the process which consists in verifying that the pixel is extremum (of the same direction) in two successive images.
(Voir schéma 1 : Pixel « statistiquement trop brillant ») (See Figure 1: Pixel "statistically too bright")
La détection d'un Gain incorrect est réalisée si un pixel sur une source sombre (objet froid) est détecté trop sombre et si ce même pixel sur un objet clair (source chaude) est détecté trop claire ou inversement. C'est donc la variation naturelle du paysage visualisé qui permet cette correction très lente. Cette lenteur est légitime, car la variation du Gain intrinsèque d'un pixel est faible et très lente dans le temps. Le dispositif de traitement caractérise donc les pixels comme sombres ou clairs en fonction d'un seuil arbitraire et non significatif. Les pixels supérieurs à 2/3 de la dynamique de l'image seront considérés comme clairs, les pixels inférieurs à 1/3 de la dynamique seront considérés comme sombres. Les autres pixels  The detection of an incorrect gain is made if a pixel on a dark source (cold object) is detected too dark and if the same pixel on a clear object (hot source) is detected too light or vice versa. It is therefore the natural variation of the visualized landscape that allows this very slow correction. This slowness is legitimate because the variation of the intrinsic gain of a pixel is small and very slow in time. The processing device therefore characterizes the pixels as dark or light according to an arbitrary and insignificant threshold. Pixels greater than 2/3 of the dynamics of the image will be considered as clear, pixels less than 1/3 of the dynamics will be considered dark. The other pixels
(compris en 1/3 et 2/3) ne seront pas considérés. Chaque pixel comporte une mémoire de correction claire (CC) et une mémoire de correction sombre (CS). Ces mémoires sont initialisées au démarrage par des zéros. Si une correction d'offset est détectée pour un pixel, la mémoire correspondante à son niveau est initialisée à +1 si l'Offset est augmenté, et -.1 si il est diminué. (included in 1/3 and 2/3) will not be considered. Each pixel has a clear correction memory (CC) and a dark correction memory (CS). These memories are initialized at startup with zeros. If an offset correction is detected for a pixel, the memory corresponding to its level is initialized to +1 if the Offset is increased, and -.1 if it is decreased.
Si une configuration CS = +1 et CC = -1 est détectée, le Gain du pixel est diminué d'un pas et les mémoires CS et CC sont réinitialisées à 0. If a CS = +1 and CC = -1 configuration is detected, the Pixel Gain is decreased by one step and the CS and CC memories are reset to 0.
Si une configuration CS = -1 et CC = +1 est détectée, le Gain du pixel est augmenté d'un pas et les mémoires CS et CC sont réinitialisées à 0.  If a CS = -1 and CC = +1 configuration is detected, the pixel gain is increased by one step and the CS and CC memories are reset to 0.
(Voir schéma 2 : Correction de l'offset puis correction du gain) (See diagram 2: Correction of the offset then correction of the gain)
Les pixels morts, c'est-à-dire ayant une réponse constante dans le temps, vont être détectés par le dispositif comme étant des extremums locaux à une fréquence beaucoup plus importante que les autres. Le dispositif comporte donc un système classique de compteur (incrémenté par les corrections et décrémenté régulièrement) ou un autre système de mesure de fréquence traditionnelle en électronique ou en traitement du signal pour détecter ces pixels.  The dead pixels, that is to say having a constant response in time, will be detected by the device as local extremums at a much higher frequency than the others. The device therefore comprises a conventional counter system (incremented by the corrections and decremented regularly) or another conventional frequency measurement system in electronics or signal processing to detect these pixels.
Une mémoire spécifique sera alors basculée dans un état mémorisant cette détection. La valeur du pixel sera alors remplacée par la valeur du dernier pixel traité n'ayant pas de défaut. Les avantages de cette invention sont qu'elle permet une détection des erreurs de non uniformité sans réglage (sans seuil) et sans outillage ou moyen externe (sources homogènes). En outre la correction est réalisée en temps réel et sans perturber le flux d'image qui peux être utilisé en permanence pour de la visualisation ou pour des traitements autres (poursuite de cibles, détection automatique, ...). A specific memory will then be switched to a state storing this detection. The value of the pixel will then be replaced by the value of the last processed pixel having no defect. The advantages of this invention are that it allows detection of nonuniformity errors without adjustment (without threshold) and without tooling or external means (homogeneous sources). Furthermore the correction is performed in real time and without disturbing the image flow that can be used continuously for viewing or for other treatments (tracking targets, automatic detection, ...).
Ce procédé peut également être utilisé à posteriori sur une séquence d'image enregistrée. Une première passe sur les images (ou une partie des images) permettant de générer une table de correction des offsets et éventuellement des gains de chaque pixel. Cette table étant ensuite utilisée pour corriger la séquence ou le film en entier. Cette méthode permet donc de corriger des images à posteriori, même si une évaluation des défauts de non uniformité du capteur n'a pas été réalisée avant la prise d'image. Ces corrections à posteriori n'étant pas réalisables dans le cas de correction de Non Uniformité classique par visualisation d'une scène homogène de référence. This method can also be used a posteriori on a recorded image sequence. A first pass on the images (or part of the images) making it possible to generate a table of correction of offsets and possibly gains of each pixel. This table is then used to correct the sequence or the entire film. This method therefore makes it possible to correct images a posteriori, even if an evaluation of the nonuniformity defects of the sensor has not been carried out before the image is taken. These corrections a posteriori not being feasible in the case of correction of conventional Uniformity by visualization of a homogeneous reference scene.

Claims

6 Revendications : 6 Claims:
1. Procédé de correction en temps réel de non uniformité des détecteurs matriciels  1. Method for real-time non-uniformity correction of matrix detectors
utilisés pour faire des images thermiques caractérisé par les étapes suivantes :  used to make thermal images characterized by the following steps:
a. Correction des non uniformité de chaque pixel par sommation avec une table de correction d'offset..  at. Correction of the nonuniformity of each pixel by summation with an offset correction table.
b. Détection des pixels extremum locaux par comparaison de leur valeur par rapport à la valeur des pixels voisins proches,  b. Detection of local extremum pixels by comparison of their value with respect to the value of neighboring neighboring pixels,
c. Modification de la valeur de la table de correction pour les pixels extremum d'un pas dans le sens inverse de l'écart par rapport aux voisins.  vs. Change the value of the correction table for extremum pixels by one step in the opposite direction of the deviation from the neighbors.
2. Procédé selon la revendication 1 qui corrige également les défauts de gain de chaque pixel et caractérisé par l'ajout des étapes suivantes :  2. Method according to claim 1, which also corrects the gain defects of each pixel and characterized by the addition of the following steps:
a. Mémorisation des corrections effectuées dans le temps permettant de corriger le gain affecté à chaque pixel en deux tables : Une pour les pixels clairs et une pour les pixels sombres  at. Memorization of corrections made in time to correct the gain assigned to each pixel in two tables: one for the light pixels and one for the dark pixels
b. Détection de corrections opposés dans les deux tables sombre et claire et dans ce cas modification du gain par augmentation ou diminution d'une valeur très faible, puis remise à zéro des tables claires et sombres.  b. Detection of opposite corrections in the two dark and clear tables and in this case modification of the gain by increase or decrease of a very low value, then reset of the clear and dark tables.
3. Procédé selon la revendication 1 qui détecte les pixels « mort » (insensible au  3. Method according to claim 1 which detects the "dead" pixels (insensitive to
paysage) et caractérisé par l'ajout d'une étape de détection de fréquence de correction consécutive importante (et anormale) d'un pixel.  landscape) and characterized by adding a step of detecting a significant (and abnormal) consecutive correction frequency of a pixel.
4. Procédé selon la revendication 1 qui accélère la convergence des valeurs d'offsets vers les valeurs de la structure fixe du capteur sans faire disparaître d'éventuels détails de la scène dans une image fixe (caméra immobile) en modifiant l'étape c de la revendication 1 et caractérisé par la valeur de correction de l'offset des pixels qui est différente en fonction du temps (plus importante pour les premières images) ou en fonction du balayage du fond, détecté par mouvement dans l'image ou par un capteur externe.  4. The method of claim 1 which accelerates the convergence of the values of offsets to the values of the fixed structure of the sensor without removing any details of the scene in a still image (stationary camera) by modifying step c of claim 1 and characterized by the correction value of the pixel offset which is different as a function of time (more important for the first images) or as a function of the background scan, detected by movement in the image or by a sensor external.
5. Procédé selon la revendication 1 qui réalise une correction rapide dès les premières images et caractérisé par l'ajout d'une étape d'initialisation des valeurs de correction d'offset à des valeurs mémorisées lors de correction antérieur.  5. The method of claim 1 which performs a fast correction from the first images and characterized by the addition of a step of initializing the offset correction values to stored values during previous correction.
6. Procédé selon la revendication 1 mais hors temps réel et caractérisé en ce qu'il réalise la correction à posteriori sur une séquence d'image. La table des valeurs de correction d'offset et éventuellement de gain suivant la revendication 2 étant ensuite appliquée à l'ensemble des images.  6. The method of claim 1 but out of real time and characterized in that it performs the correction a posteriori on an image sequence. The table of offset correction values and possibly gain values according to claim 2 is then applied to all the images.
7. Dispositif qui met en œuvre le procédé cité dans les revendications 1 à 5 par  7. Device which implements the method cited in claims 1 to 5 by
l'utilisation de circuits électroniques basés sur des fonctions simples (comparateurs, mémoires, additionneurs,...) ou par l'utilisation d'un circuit intégré de type FPGA. the use of electronic circuits based on simple functions (comparators, memories, adders, etc.) or by the use of an FPGA type integrated circuit.
8. Dispositif selon la revendication 6, et caractérisé par l'utilisation d'une mémoire électronique non volatile de la taille du nombre de pixel dans les images pour conserver dans le temps et même après extinction de l'alimentation le la caméra, les données de correction. Au démarrage, après une mise sous tension les corrections8. Device according to claim 6, and characterized by the use of a nonvolatile electronic memory of the size of the pixel number in the images to keep in time and even after power off the camera, the data. correction. At startup, after powering up the corrections
(offset) sont initialisées par cette mémoire. (offset) are initialized by this memory.
9. Programme informatique qui réalise une correction de non uniformité en réalisant les étapes du procédé mentionné dans les revendications 1 à 6  9. A computer program that performs a nonuniformity correction by performing the steps of the method mentioned in claims 1 to 6
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164222A1 (en) * 1984-05-09 1985-12-11 Xerox Corporation Pixel non-uniformity correction system
US5925880A (en) * 1996-08-30 1999-07-20 Raytheon Company Non uniformity compensation for infrared detector arrays
EP1206128A1 (en) * 2000-11-10 2002-05-15 Zeiss Optronik GmbH Method for equalising technologically caused inhomogeneities in single image pickup detector elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164222A1 (en) * 1984-05-09 1985-12-11 Xerox Corporation Pixel non-uniformity correction system
US5925880A (en) * 1996-08-30 1999-07-20 Raytheon Company Non uniformity compensation for infrared detector arrays
EP1206128A1 (en) * 2000-11-10 2002-05-15 Zeiss Optronik GmbH Method for equalising technologically caused inhomogeneities in single image pickup detector elements

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