一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法.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CN114184282A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111492403.9(22)申请日2021.12.08(71)申请人中国电子科技集团公司第三十四研究所地址541004广西壮族自治区桂林市七星区六合路98号(72)发明人王琛孙晖徐林甘润蒋蔚(74)专利代理机构桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司45112代理人罗玉荣(51)Int.Cl.G01J5/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法(57)摘要本发明公开了一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法，所述装置设有光学系统单元、液晶光阀、近红外焦平面探测器、电压控制器、驱动电路、A/D转换电路和处理器，处理器与驱动电路、A/D转换电路和电压控制器均相连，近红外焦平面探测器与驱动电路和A/D转换电路均连接，液晶光阀设置在近红外焦平面探测器的近红外焦平面的靶面上，光学系统单元设置在液晶光阀正对场景目标的前方，液晶光阀与电压控制器连接。这种装置成本低、容易实现，这种方法能克服近红外焦平面阵列探测器像元的响应漂移并对其进行高速、实时校正。CN114184282ACN114184282A权利要求书1/1页1.一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置，其特征在于，所述装置设有光学系统单元、液晶光阀、近红外焦平面探测器、电压控制器、驱动电路、A/D转换电路和处理器，其中，处理器与驱动电路、A/D转换电路和电压控制器均相连，近红外焦平面探测器与驱动电路和A/D转换电路均连接，液晶光阀设置在近红外焦平面探测器的近红外焦平面的靶面上，光学系统单元设置在液晶光阀正对场景目标的前方，液晶光阀与电压控制器连接，目标场景发出的红外辐射经大气传输到光学系统单元，红外辐射经过光学系统单元后会聚到液晶光阀上、通过液晶光阀传递到近红外焦平面探测器上，近红外焦平面探测器的近红外焦平面对辐射产生响应，将响应转换成电信号，驱动电路为近红外焦平面探测器提供驱动时序控制信号，A/D转换电路将近红外模拟信号进行模数转换，送入处理器进行处理，其间，处理器控制电压控制器产生变化电压控制液晶光阀透光率，通过液晶光阀对透过率的控制，改变目标场景辐射到探测器的近红外能量。2.一种近红外图像的实时多点非均匀性校正方法，其特征在于，包括权利要求1所述的近红外图像的实时多点非均匀性校正装置，所述方法包括如下步骤：1)控制液晶光阀获取不同光通量：根据应用场景条件，在探测器的动态范围内，处理器采用设置不同电压控制液晶光阀透过率来获取M个不同光通量φ1、φ2、φ3、……φM，M为自然数，为近红外焦平面探测器提供一组不同光通量下的场景图像数据；2)获取近红外焦平面探测器响应值并计算均值：获取各个不同光通量下近红外焦平面探测器像元的响应值Vi(φj)，并依据公式(1)计算各图像的均值V(φj)：其中，V(φj)为光通量为φj(j＝1，2…，M)下探测器像元的平均响应，Vi(φj)为第j个光通量φj下探测器像元的响应，V’j(φ)为校正后的响应，将多帧图像数据和多帧图像均值V(φj)存入存储器，然后将近红外焦平面探测器像元的响应曲线分成若干段，再对各段采用传统的两点校正算法进行计算；3)计算校正的增益和偏置系数：根据公式(2)和公式(3)获取出校正增益系数k(i，j)和校正偏置系数b(i，j)，并存入存储器，依据得到的多点校正参数值，按照公式(4)对当前近红外焦平面探测器原始输出数据进行多点校正，得到校正后的图像并输出：b(i，j)＝V(φj)‑k(i，j)×Vi(φj)(3)，V’i(φ)＝k(i，j)×Vi(φj)+bi，j(4)；4)非均匀性校正：首先进行比较运算判断区间，然后进行校正运算，对某一光通量φ，近红外焦平面探测器的响应Vi(φ)，将Vi(φ)与已知的值Vi(φ1)、Vi(φ2)、Vi(φ3)、Vi(φ4)的大小比较，判断属于分段区间中的哪一个，假设Vi(φ1)＜Vi(φ)≤Vi(φ2)，则j＝1；若Vi(φ2)＜Vi(φ)≤Vi(φ3)，则j＝2；若Vi(φ3)＜Vi(φ)≤Vi(φ4)，则j＝3；通过Vi(φj)＜Vi(φ)≤Vi(φj+1)判断后，计算得j，则Vi(φ)可校正为：V’i(φ)＝k(i，j)×Vi(φj)+bi，j。2CN114184282A说明书1/4页一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法技术领域[0001]本发明涉及红外焦平面探测领技术，具体是一种近红外图像的实时多点非均匀性校正装置及校正方法。背景技术[0002]在近红外图像非均匀性校正的方法中，通常采用定标类校正方法和场景类校正方法以及两种融合的校正