一种面阵红外焦平面的盲元检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108491852A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810094043.9(22)申请日2018.01.31(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所地址200083上海市虹口区玉田路500号(72)发明人陈忻饶鹏夏晖赵云峰(74)专利代理机构上海沪慧律师事务所31311代理人李秀兰(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称一种面阵红外焦平面的盲元检测方法(57)摘要本发明公开了一种面阵红外焦平面的盲元检测方法。该方法首先面将面阵红外焦平面进行扫描成像并采集图像数据。在扫描方向上以行为单位读出数据，以象元为单位构建数据向量集，对数据向量集进行自组织聚类，对聚类结果进行投票，根据投票结果确定盲元位置。依次处理全部行完成焦平面的盲元检测并构建盲元表。本发明在能够在无需参考源的情况下，准确快速的完成盲元的检测定位。CN108491852ACN108491852A权利要求书1/1页1.一种面阵红外焦平面的盲元检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)面阵红外焦平面以一定速度进行扫描成像并采集图像数据，其中面阵红外焦平面进行扫描成像通过转台转动或者扫描镜摆动进行实现；(2)在扫描方向上以行为单位读出数据,采集到的数据，按行为单位读出数据；焦平面象元数目为M·N，其中M为行数，N为列数，扫描方向垂直与列方向，共采集P帧数据；因此总数据大小为M·N·P，以行为单位读出即从M行中选出一行数据，共N·P个；(3)以象元为单位构建数据向量集，对数据向量集进行预处理；象元为单位构建数据向量是指按照象元顺序将N·P个数据组织为N个P维向量；数据向量进行预处理是指通过调整数据向量的均值和标准差使数据向量服从N(0,1)分布；(4)对数据向量进行自组织聚类,通过进行距离测度计算，评价数据不同数据向量是否隶属于一类，生成新类的阈值设置为T；(5)对聚类结果进行投票，确定该行象元中的盲元位置；其盲元的方法是通过对聚类结果进行投票，投票最多的一类为正常象元，其余为盲元；(6)重复步骤(2)当全部行均处理完后，可得到焦平面上的盲元分布情况，据此构建盲元表；盲元表为与焦平面象元一一对应的二维数组，其中盲元填1，正常象元填0。2.根据权利要求1所述的一种面阵红外焦平面的盲元检测方法，其特征在于：步骤(1)中所述的扫描成像成像时的速度为任意值。3.根据权利要求1所述的一种面阵红外焦平面的盲元检测方法，其特征在于：步骤(4)中所述的自组织聚类中的距离测度是通过相关函数或欧几里得距离或交叉熵或几种计算方法加权组合计算得到。2CN108491852A说明书1/2页一种面阵红外焦平面的盲元检测方法技术领域：[0001]本发明涉及到红外探测器信号处理技术，具体指一种应用于面阵红外焦平面的盲元检测方法。背景技术[0002]近年来，红外焦平面阵列(IRFPA)技术的迅速发展，应用日趋广泛。由于受制造材料、工艺等因素的影响(如材料的不均匀性、掩模误差、缺陷等),红外焦平面阵列器件存在不可避免的非均匀性，极端情况下，部分像元失去探测能力，成为盲元(包括死像元和过热像元)。盲元的数量和分布对IRFPA的性能存在一定影响，导致红外图像中存在亮点或暗点，从而影响红外图像质量。通过盲元补偿对红外图像进行处理，剔除盲元的影响，可提高红外焦平面成像质量。盲元补偿的前提及基础在于能够对盲元进行精确定位，即盲元检测。因此，适当的盲元检测方法对于提高红外焦平面性能具有重要的应用价值和意义[1]。[0003]目前国内外已经提出了大量盲元检测的方法，总的来说可分为基于黑体定标的检测方法和基于场景的检测方法两大类。黑体定标法通过黑体成像获取均匀辐射图像，在此基础上依据像元的响应率及噪声等判定盲元，目前在各类红外成像系统中得到了最广泛的应用，这种方法原理简单，但是需要黑体的配合，步骤较繁杂，并且需要打断系统的正常工作流程，不能处理随机出现的新盲元[3][4]。基于场景检测法则不依赖黑体参考源，但存在精度较差、易受图像非均匀性影响和运算量大的缺点。[0004][1]GB/T17444-2013红外焦平面阵列参数测试方法[S],2013[0005][2]黄曦,张建奇,刘德连.红外图像盲元自适应检测及补偿算法[J].红外与激光工程,2011,40(2):370-376.[0006][3]张桥舟,顾国华,陈钱,等.基于两点参数及自适应窗口的实时盲元检测和补偿技术[J].红外技术,2013(3):139-145.[0007][4]白俊奇,蒋怡亮,赵春光,等.红外焦平面阵列探测器盲元检测算法研究[J].红外技术,2011,33(4):233-235.发明内容：[