一种动态盲元补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101980283A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101980283A(43)申请公布日2011.02.23(21)申请号201010514996.X(22)申请日2010.10.21(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号(72)发明人蒋亚东刘子骥辛勇明王然郑兴(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)G01V8/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种动态盲元补偿方法(57)摘要本发明公开了一种动态盲元补偿方法，利用盲元在局部窗口的显著异常性，对3×3的窗口矩阵点像元的像素灰度值进行从小到大排列，取中值和其他像元灰度值的差值，两者差值的绝对值若大于预设门限值，则该像元是盲元，用灰度中值代替盲元灰度值，检测M×N阵列的所有像元，并补偿所有盲元，从而在显示器件在得到高质量图像。CN109823ACCNN110198028301980288A权利要求书1/1页1.一种动态盲元补偿方法，对于M×N的红外焦平面阵列，设S(i，j)是中心为(i，j)，大小为3×3的窗口矩阵，其中i∈(1，M)，j∈(1，N)，窗口内各像元的像素灰度记为Sk(i，j)，k＝1，2，...9，Sk(i，j)从S1(i，j)开始到S9(i，j)由小到大排列，其中中值的像素灰度为S5(i，j)，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将3×3窗口矩阵S(i，j)沿图像数据进行行方向移动，即中心点(i，j)遍历从点(2，2)开始到(2，j)所有的点，j＝2，3...N-2；步骤2：每次移动一个点，将S(i，j)内的所有像元的像素灰度值按从小到大排列，取中间值S5(i，j)；步骤3：计算出除中值外的其他像元灰度值Sk(i，j)与中值S5(i，j)的差值ΔSk(i，j)，ΔSk(i，j)＝|S5(i，j)-Sk(i，j)|；步骤4：比较所有ΔSk(i，j)和预设阈值δ的大小，若ΔSk(i，j)＞δ，则该点是盲元，用S5(i，j)代替该点像素灰度值Sk(i，j)；步骤5：返回步骤1，直到j＝N-1，跳到下一行，开始遍历新的一行；步骤6：直到(i，j)遍历所有非边缘的点像元，S＝{(i，j)|i∈[2，M-1]，j∈[2，N-1]}。2CCNN110198028301980288A说明书1/3页一种动态盲元补偿方法技术领域[0001]本发明涉及非致冷红外探测技术领域，具体涉及红外图像处理中的优化的动态盲元补偿方法。背景技术[0002]红外焦平面阵列(InfraredFocalPlaneArray，IRFPA)作为目前最新一代探测器已广泛应用于各军事、民用领域。由于制作工艺、材料等因素的影响，IRFPA器件不可避免地存在盲元问题，从而影响红外成像系统输出的图像的信噪比。盲元，或称失效元，是指IRFPA器件中响应过高或过低的单元。盲元的数量及分布严重的影响了红外成像系统的输出图像质量，盲元在图像中表现为亮点或暗点，在成像阶段对盲元进行检测和补偿，有助于改善图像的质量。[0003]M×N的红外焦平面阵列探测器，像元响应率R(i，j)为IRFPA在一帧周期和一定动态范围条件下，像元对每单位辐照功率产生的输出信号电压，式中i＝1～M，j＝1～N，Vs(i，j)为第(i，j)像元对应于辐照功率P的响应电压，P为第(i，j)像元所对接受的辐照功率。[0004]IRFPA各有效像元响应率的平均值，式中M和N分别是IRFPA像元的行数和列数；d和h分别是死像元数和过热像元数。实际测量中，d和h是经过多次迭代计算得到。[0005]盲元包括死像元和过热像元，根据国标GB/T17444-1998《红外焦平面验收测试技术标准》中规定，死像元是响应率低于平均响应率1/10的像元，过热像元是响应率高于平均响应率10倍的像元。一般来说，IRFPA上正常探测单元所成像的响应在一定动态范围内是随着外界温度呈线性变化的，如图1中的曲线2；盲元则不同，其响应原理正常的动态范围，并且一般不随外界环境变化。此外，根据响应值大小，盲元包括死像元和过热像元，分别如图1的曲线1和曲线3。[0006]对盲元的处理包括盲元检测和盲元补偿两个方面。盲元检测是盲元补偿的前提和基础，检测不当则会给红外图像带来额外的噪声。盲元补偿是采用盲元周围的有效图像信息或前后帧的图像信息对盲元位置的信息进行预测和替代的过程，因此盲元补偿的思路有两个方向：第一，时间补偿，即利用序列图像的帧间相关性，从相邻帧获取补偿信息。其优点在于能够很好保持成像的边缘，缺点是对前后帧的依赖性强；第二，空间补偿，它是借助盲元周围的像素信息对其进行补偿。如线性插值补偿、中值滤波等。此类方法优点在于流程简单、可操作性强。发