基于定标的无挡片的非均匀性校正装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于定标的无挡片的非均匀性校正装置及其方法。标定模块存储不同探测器壳体温度的锅盖图像到FLASH中，系统工作时，参数调用模块将FLASH中的锅盖图像和非均匀性校正参数K调入SDRAM中，SDRAM读取模块读出非均匀性校正参数K，同时根据实时输入的探测器壳体温度T读取SDRAM中包含T的两帧锅盖图像；线性插值模块根据探测器壳体温度T和锅盖图像线性插值出温度T对应的实时锅盖图像，并输入到非均匀性校正模块，非均匀性校正模块对缓存后的图像数据进行非均匀性校正后输出。本发明拓宽了系统的工作温度范围，减小了温度变化对图像质量的影响，系统稳定性强、噪声小、功耗低。
【专利说明】
基于定标的无挡片的非均匀性校正装置及其方法
技术领域
[0001] 本发明属于红外图像处理技术领域，特别是一种基于定标的无挡片的非均匀性校 正装置及其方法。
【背景技术】
[0002] 原始的红外图像普遍存在非均匀性大、对比度低、分辨率差等特点，大大降低了红 外成像系统在实际应用中成像的质量。非均匀性指的是焦平面阵列在外界均匀光强照射 时，各单元的输出不一致，在图像上表现为空间噪声或固定图案噪声。基于两点的红外图像 非均匀性校正是一种基于定标的校正算法，两点校正法是最早开展研究、最为成熟的算法 之一。应用两点法校正有两个前提条件，第一，探测器的响应在所关注的温度范围内是线性 变化的，第二，探测器的响应具有时间的稳定性，并且其受随机噪声的影响较小，则非均匀 性引入固定模式的乘性和加性噪声。
[0003] 基于定标非均匀校正通常需要事先获得校正所需要的定标系数，然后在校正实现 过程中读取这些数据作相应的处理，但不能自适应跟踪探测元响应特性的漂移。当漂移很 大时，需要重新定标来更新校正系数，通常采用挡片校正来更新两点参数。但挡片挡下的时 间内会出现几秒钟的盲视现象，在快速移动的工作场合，不利于观察周围的情况。综上所 述，现有非均匀性校正存在以下问题：（1)因温度变化容易引起图像质量恶化；（2)因挡片的 使用造成盲视、系统稳定性差、噪声大、功耗增加等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种系统稳定性强、噪声小、功耗低的基于定标的无挡片 的非均匀性校正装置及其方法，以拓宽系统的使用温度范围，消除挡片使用过程中造成的 盲视现象。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于定标的无挡片的非均匀性的校正装 置，包括：
[0006] 锅盖图像获取与存储模块，根据设置的高低温箱温度，分别获取不同温度的锅盖 图像，并存储到FLASH中；（锅盖图像表示由于探测器靶面接收到探测器外壳的辐射，且距离 外壳近的靶面四周接收的辐射多，距离外壳远的靶面中心接收的辐射少，继而四周响应值 大，中心响应值小，产生的中间黑、四周白的图像）；
[0007] 黑体标定模块，分别设置黑体的温度值为高温TH和低温TL，获取高温和低温两帧 图像；
[0008] 非均匀性参数K计算模块，根据锅盖图像获取与存储模块得到的各个探测器壳体 温度的锅盖图像计算出黑体标定时探测器壳体的锅盖图像，然后再根据黑体标定时的探测 器响应以及相应的锅盖图像计算出非均匀性校正参数K，写入FLASH中；
[0009] FLASH，存储探测器壳体不同温度的锅盖图像以及非均匀性校正参数K;
[0010] SDRAM，系统工作过程中，存储探测器壳体不同温度的锅盖图像以及非均匀性校正 参数κ;
[0011]参数调用模块，在系统上电时，把FLAS肿的数据调到SDRAM中；
[0012] SDRAM读取模块，读取SDRAM中的非均匀性校正参数K，同时根据外界输入的实时的 探测器壳体温度T读取相应温度段内的锅盖图像；
[0013] FIFO缓存模块1，缓存探测器输出的原始图像数据D;
[0014] FIFO缓存模块2，缓存从SDRAM读出的锅盖图像；
[0015] FIFO缓存模块3，缓存从SDRAM读出的非均匀性校正参数K;
[0016]读FIFO控制模块，根据探测器输出的原始图像数据和帧信号，产生FIFO的读信号， 读出经过FIFO缓存后的图像数据D1、锅盖图像和非均匀性校正参数K;
[0017] 线性插值模块，根据实时输入的探测器壳体温度T，采用读出的锅盖图像线性插值 计算出当前温度T对应的锅盖；
[0018] 非均匀性校正模块，对图像数据Dl进行非均匀性校正并输出；
[0019] 上述FLASH分别和锅盖图像获取与储存模块、非均匀性参数K计算模块、黑体标定 模块、SDRAM、参数调用模块连接，SDRAM读取模块与SDRAM连接，SDRAM分别与FLASH、SDRAM读 取模块、FIFO缓存模块2和FIFO缓存模块3连接，读FIFO控制模块与FIFO缓存模块1、FIF0缓 存模块2、FIFO缓存模块3连接，线性插值模块与FIFO缓存模块2连接，非均匀性校正模块与 FIFO缓存模块1、线性插值模块、FIFO缓存模块3连接。
[0020] 一种如上所述基于定标的无挡片的非均匀性校正装置的校正方法，步骤如下：
[0021] 步骤1，将探测器靶面对着均匀的背景，待系统在温度为To~Tn的环境中工作稳定 后，锅盖图像获取与存储模块分别存储各温度下的探测器输出V?~V cn，即锅盖图像存入到 FLASH中，同时记录探测器壳体的温度Tbo~Tbn;
[0022] 步骤2,在常温下，将探测器靶面对着均匀黑体，设置黑体的温度分别为高温TH和 低温TL，待系统工作稳定后，黑体标定模块分别存储下两个温度的探测器输出高温VH和低 温VL，并记录此时的探测器壳体温度Tblac^H和Tblack_L ;
[0023]步骤3,非均匀性参数K计算模块根据黑体标定模块的探测器壳体温度Tblackji和 Tblack_L，以及锅盖图像获取与存储模块得到各个探测器壳体温度Tbo~Tbn对应的锅盖图像 Vgo~VGn，计算出非均匀性校正参数K;
[0024]步骤4,根据非均匀性校正参数K对图像数据进行非均匀校正并输出。
[0025]进一步地，步骤3所述计算非均匀性校正参数K，具体步骤为：
[0026] (3.1)利用线性插值计算黑体高温TH和低温TL对应探测器壳体温度TbiEkj^P Tblack_L的锅盖图像VblackJ和Vblack_L，具体公式为：
[0027]
[0028]
[0029] 其中，1^、1'的+1)、1^、1^」+1)分别表示在环境温度1^、1'(1 + 1)、1']_、1'(]_+1)中系统工 作稳定后的探测器壳体温度，〇 < i，i+1，j，j+1 < n，n为正整数，VGi、VG(i+i)、VGj分别表不在环 境温度!1、1'(1+1)、1\]_、1'(」+1)下系统工作稳定后的锅盖图像；
[0030] (3.2)计算探测器的非均匀性校正参数K，公式为：
[0031]
[0032] 其中，rawWiKi/i表示对着黑体的响应高温VH减去探测器壳体温度Tbi ackji对应的锅 盖图像后的一帧图像的平均值，^^7表示对着黑体的响应低温VL减去探测器壳体温度 Tbiack_L对应的锅盖图像后的一帧图像的平均值，VHm-Vbi ack Jta和VLm-Vbiack_u分别表示黑体温 度为高温TH和低温TL时，一帧MXN的图像中第m个像素探测器的响应减去对应探测器壳体 温度下锅盖的值，M表示行数，N表示列数，K m表示第m个像素的非均匀性校正参数。
[0033]进一步地，步骤4所述根据非均匀性校正参数K对图像数据进行非均匀校正并输 出，具体如下：
[0034] (4.1)参数调用模块将FLASH中存储的锅盖图像和非均匀性校正参数K读取并存储 到SDRAM中；
[0035] (4.2) SDRAM读取模块根据实时输入的探测器壳体温度T，读取SDRAM中对应的探测 器壳体温度为Tbq、Tb(q+1)的锅盖图像，并读取SDRAM中的非均匀性校正参数K;
[0036] (4.3)FIF0缓存模块1缓存探测器输出的原始图像数据，FIFO缓存模块2缓存SDRAM 读取模块从SDRAM中读取的锅盖图像，FIFO缓存模块3缓存SDRAM读取模块从SDRAM中读取的 非均匀性校正参数K;
[0037] (4.4)读FIFO控制模块产生FIFO的读信号，分别读出FIFO缓存模块1、FIF0缓存模 块2、FIF0缓存模块3中的数据；
[0038] (4.5)线性插值模块根据FIFO缓存模块2中读出的锅盖图像，利用线性插值计算出 实时的探测器壳体温度T的锅盖图像；
[0039] (4.6)非均匀性校正模块利用线性插值模块计算出的实时锅盖图像和FIFO缓存模 块3中的非均匀性校正参数K对FIFO缓存模块1输出的图像数据进行非均匀校正后输出。
[0040] 进一步地，步骤(4.2)中所述DRAM读取模块根据实时输入的探测器壳体温度T，读 取SDRAM中对应的探测器壳体温度为T bq、Tb(q+1)的锅盖图像，Tbq、Tb(q+1)满足下式：
[0041] Tbq<T<Tb(q+i)
[0042] 0 < q,q+l < η
[0043] 其中，η为正整数。
[0044] 进一步地，步骤(4.4)中所述读FIFO控制模块产生FIFO的读信号，分别读出FIFO缓 存模块1、FIF0缓存模块2、FIF0缓存模块3中的数据，其中读FIFO控制模块将FIFO缓存模块1 中的图像数据、线性插值模块计算得到的锅盖图像数据以及FIFO缓存模块3中的非均匀性 校正参数K对齐。
[0045] 进一步地，步骤(4.5)中所述线性插值模块根据FIFO缓存模块2中读出的锅盖图 像，利用线性插值计算出实时的探测器壳体温度T的锅盖图像，具体计算方式为：
[0046]
[0047] 其中，Vct表示探测器壳体温度为T的锅盖图像，Vc(q+1)、VCq分别表示探测器壳体温 度为T b(q+1)、Tbq的锅盖图像。
[0048]进一步地，步骤(4.6)中所述非均匀性校正模块利用线性插值模块计算出的实时 锅盖图像和FIFO缓存模块3中的非均匀性校正参数K对FIFO缓存模块1输出的图像数据进行 非均匀校正，具体校正方式为：
[0049] Dout=KX (D1-Vgt)+C
[0050] 其中，Dciut表示非均匀性校正后的输出图像，Dl为FIFO缓存模块1输出的图像数据， C表示常量。
[0051] 本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1)考虑了各个温度范围内的锅盖图像， 拓宽了使用的温度范围；（2)采用无挡片技术，实时减去锅盖图像，解决了因温度变化引起 的图像质量恶化问题；（3)避免使用挡片进行非均匀性校正，解决了因挡片使用过程中出现 的盲视现象。
【附图说明】
[0052]图1是本发明基于定标的无挡片的非均匀性校正装置的结构图。
[0053]图2是探测器原始输出图像与本发明处理后的效果对比图，其中（a)为探测器对着 均匀背景输出的含锅盖的非均匀图，（b)为对着均匀背景经过本发明处理后的图，（C)为对 着室外场景经过本发明处理后的图。
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0055]非均匀性校正是焦平面阵列在外界均匀光强照射时，将不一致的各单元输出校正 到同一个值，使得输出图像均匀低噪声。基于两点的红外图像非均匀性校正是一种基于定 标的校正算法，通常需要事先获得校正所需要的定标系数，然后在校正实现过程中读取这 些数据作相应的处理。
[0056]结合图1，本发明基于定标的无挡片的非均匀性的校正装置，包括：
[0057]锅盖图像获取与存储模块，根据设置的高低温箱温度，分别获取不同温度的锅盖 图像，并存储到FLASH中（锅盖图像表示由于探测器靶面接收到探测器外壳的辐射，且距离 外壳近的靶面四周接收的辐射多，距离外壳远的靶面中心接收的辐射少，继而四周响应值 大，中心响应值小，产生的中间黑、四周白的图像）；
[0058] 黑体标定模块，分别设置黑体的温度值为高温TH和低温TL，获取高温和低温两帧 图像；
[0059] 非均匀性参数K计算模块，根据锅盖图像获取与存储模块得到的各个探测器壳体 温度的锅盖图像计算出黑体标定时探测器壳体的锅盖图像，然后再根据黑体标定时的探测 器响应以及相应的锅盖图像计算出非均匀性校正参数K，写入FLASH中；
[0060] FLASH，存储探测器壳体不同温度的锅盖图像以及非均匀性校正参数K;
[0061] SDRAM，系统工作过程中，存储探测器壳体不同温度的锅盖图像以及非均匀性校正 参数K;
[0062]参数调用模块，在系统上电时，把FLASH中的数据调到SDRAM中；
[0063] SDRAM读取模块，读取SDRAM中的非均匀性校正参数K，同时根据外界输入的实时的 探测器壳体温度T读取相应温度段内的锅盖图像；
[0064] FIFO缓存模块1，缓存探测器输出的原始图像数据D;
[0065] FIFO缓存模块2，缓存从SDRAM读出的锅盖图像；
[0066] FIFO缓存模块3,缓存从SDRAM读出的非均匀性校正参数K;
[0067] 读FIFO控制模块，根据探测器输出的原始图像数据和帧信号，产生FIFO的读信号， 读出经过FIFO缓存后的图像数据D1、锅盖图像和非均匀性校正参数K;
[0068] 线性插值模块，根据实时输入的探测器壳体温度T，采用读出的锅盖图像线性插值 计算出当前温度T对应的锅盖；
[0069]非均匀性校正模块，对图像数据Dl进行非均匀性校正并输出；
[0070] 上述FLASH分别和锅盖图像获取与储存模块、非均匀性参数K计算模块、黑体标定 模块、SDRAM、参数调用模块连接，SDRAM读取模块与SDRAM连接，SDRAM分别与FLASH、SDRAM读 取模块、FIFO缓存模块2和FIFO缓存模块3连接，读FIFO控制模块与FIFO缓存模块1、FIF0缓 存模块2、FIFO缓存模块3连接，线性插值模块与FIFO缓存模块2连接，非均匀性校正模块与 FIFO缓存模块1、线性插值模块、FIFO缓存模块3连接。
[0071] 标定时，锅盖图像获取与存储模块首先获取系统在不同环境温度To~Tn下工作稳 定后的锅盖图像并存入FLASH中，黑体标定模块存储黑体温度为TH和TL的探测器响应，然后 非均匀性参数K计算模块根据黑体标定模块以及锅盖图像获取与存储模块得到的图像计算 出非均匀性校正参数K，并存入FLASH中。系统工作时，参数调用模块将FLASH中的锅盖图像 和非均匀性校正参数K调入SDRAM中，原始图像数据经过FIFO缓存模块1进行缓存；SDRAM读 取模块根据实时输入的探测器壳体温度T读取SDRAM中包含T的两帧锅盖图像，送入FIFO缓 存模块2进行缓存，同时读出非均匀性校正参数K，送入FIFO缓存模块3进行缓存;读FIFO控 制模块产生FIFO读信号，读出在FIFO中缓存的图像数据、锅盖图像、非均匀性校正参数;线 性插值模块根据探测器壳体温度T和FIFO缓存模块2中的锅盖图像线性插值出温度对应的 实时锅盖图像，并输入到非均匀性校正模块;非均匀性校正模块对缓存后的图像数据用非 均匀性校正参数、实时锅盖图像进行非均匀性校正后输出。
[0072]本发明如所述基于定标的无挡片的非均匀性的校正装置的校正方法，步骤如下：
[0073] 步骤1，将探测器靶面对着均匀的背景，待系统在温度为To~Tn的环境中工作稳定 后，锅盖图像获取与存储模块分别存储各温度下的探测器输出V?~V cn，即锅盖图像存入到 FLASH中，同时记录探测器壳体的温度Tbo~Tbn。
[0074] 步骤2,在常温下，将探测器靶面对着均匀黑体，设置黑体的温度分别为高温TH和 低温TL，待系统工作稳定后，黑体标定模块分别存储下两个温度的探测器输出高温VH和低 温VL，并记录此时的探测器壳体温度Tbl ac^H和Tblack_L。
[0075] 步骤3,非均匀性参数K计算模块根据黑体标定模块的探测器壳体温度Tblac^H和 Tblack_L，以及锅盖图像获取与存储模块得到各个探测器壳体温度Tbo~Tbn对应的锅盖图像 Vgo~VGn，计算出非均匀性校正参数K;所述计算非均匀性校正参数K，具体步骤为：
[0076] (3.1)利用线性插值计算黑体高温TH和低温TL对应探测器壳体温度Tblac^H和 Tblack_L的锅盖图像VblackJ和Vblack_L，具体公式为：
[0079] 其中，1^、1'的+1)、1^、1^」+1)分别表示在环境温度1^、1'(1 + 1)、1']_、1'(]_+1)中系统工
[0077]
[0078] 作稳定后的探测器壳体温度，O < i，i+1，j，j+1 < n，n为正整数，VGi、VG(i+i)、VGj分别表不在环 境温度!1、1'(1+1)、1\]_、1'(」+1)下系统工作稳定后的锅盖图像；
[0080] (3.2)计算探测器的非均匀性校正参数K，公式为：
[0081]
[0082] 其中，表示对着黑体的响应高温VH减去探测器壳体温度Tbiackji对应的锅 盖图像后的一帧图像的平均值，W·-表示对着黑体的响应低温VL减去探测器壳体温度 Tbiack_L对应的锅盖图像后的一帧图像的平均值，VHm-Vbi ack Jta和VLm-Vbiack_u分别表示黑体温 度为高温TH和低温TL时，一帧MXN的图像中第m个像素探测器的响应减去对应探测器壳体 温度下锅盖的值，M表示行数，N表示列数，K m表示第m个像素的非均匀性校正参数。
[0083]步骤4,根据非均匀性校正参数K对图像数据进行非均匀校正并输出，具体如下： [0084] (4.1)参数调用模块将FLASH中存储的锅盖图像和非均匀性校正参数K读取并存储 到SDRAM中；
[0085] (4.2) SDRAM读取模块根据实时输入的探测器壳体温度T，读取SDRAM中对应的探测 器壳体温度为Tbq、Tb(q+1)的锅盖图像，并读取SDRAM中的非均匀性校正参数K;T bq、Tb(q+1)满足 下式：
[0086] Tbq<T<Tb(q+i)
[0087] 0 < q,q+l < η
[0088] 其中，η为正整数。
[0089] (4.3)FIF0缓存模块1缓存探测器输出的原始图像数据，FIFO缓存模块2缓存SDRAM 读取模块从SDRAM中读取的锅盖图像，FIFO缓存模块3缓存SDRAM读取模块从SDRAM中读取的 非均匀性校正参数K;
[0090] (4.4)读FIFO控制模块产生FIFO的读信号，分别读出FIFO缓存模块1、FIF0缓存模 块2、FIF0缓存模块3中的数据;其中读FIFO控制模块将FIFO缓存模块1中的图像数据、线性 插值模块计算得到的锅盖图像数据以及FIFO缓存模块3中的非均匀性校正参数K对齐。
[0091] (4.5)线性插值模块根据FIFO缓存模块2中读出的锅盖图像，利用线性插值计算出 实时的探测器壳体温度T的锅盖图像，具体计算方式为：
[0092]
[0093] 其中，Vgt表示探测器壳体温度为T的锅盖图像，VG(q+1)、VGq分别表示探测器壳体温 度为Tb(q+1)、Tbq的锅盖图像。
[0094] (4.6)非均匀性校正模块利用线性插值模块计算出的实时锅盖图像和FIFO缓存模 块3中的非均匀性校正参数K对FIFO缓存模块1输出的图像数据进行非均匀校正后输出，具 体校正方忒为，
[0095]
[0096]其中，Dciut表示非均匀性校正后的输出图像，Dl为FIFO缓存模块1输出的图像数据， C表示常量，用于调整输出为正数，通常取模数转换器数字输出范围的中间值。
[0097] 实施例1
[0098] 采用探测器型号为GWIR 02 02 X1A，分辨率为384X288，AD位宽为14的输入图像， 锅盖图像标定的环境温度为-20°C~50°C，每5°C标1帧，黑体温度为-20°C和50°C，将探测器 的原始输出图像输入无挡片的非均匀性校正模块对图像进行处理。结合图2,其中图2(a)探 测器对着均与背景，输出的含锅盖的非均匀图像，图中存在大量竖条纹，中心区域出现发黑 的锅盖，图2(b)表示经过本发明处理后，探测器对着均匀背景，图像较为均匀，没有竖条纹 和锅盖，图2(c)表示经过本发明处理后看室外场景的图像，细节清晰可辨，质量较好。
【主权项】
1. 一种基于定标的无挡片的非均匀性校正装置，其特征在于，包括： 锅盖图像获取与存储模块，根据设置的高低溫箱溫度，分别获取不同溫度的锅盖图像， 并存储到FLASH中； 黑体标定模块，分别设置黑体的溫度值为高溫TH和低溫化，获取高溫和低溫两帖图像； 非均匀性参数K计算模块，根据锅盖图像获取与存储模块得到的各个探测器壳体溫度 的锅盖图像计算出黑体标定时探测器壳体的锅盖图像，然后再根据黑体标定时的探测器响 应W及相应的锅盖图像计算出非均匀性校正参数K，写入FLA甜中； FLA甜，存储探测器壳体不同溫度的锅盖图像W及非均匀性校正参数K; SDRAM，系统工作过程中，存储探测器壳体不同溫度的锅盖图像W及非均匀性校正参数 K; 参数调用模块，在系统上电时，把FLASH中的数据调到SDRAM中； SDRAM读取模块，读取SDRAM中的非均匀性校正参数K，同时根据外界输入的实时的探测 器壳体溫度T读取相应溫度段内的锅盖图像； FIFO缓存模块1，缓存探测器输出的原始图像数据D; FIFO缓存模块2，缓存从SDRAM读出的锅盖图像； FIFO缓存模块3，缓存从SDRAM读出的非均匀性校正参数K; 读FIFO控制模块，根据探测器输出的原始图像数据和帖信号，产生FIFO的读信号，读出 经过FIFO缓存后的图像数据D1、锅盖图像和非均匀性校正参数K; 线性插值模块，根据实时输入的探测器壳体溫度T，采用读出的锅盖图像线性插值计算 出当前溫度T对应的锅盖； 非均匀性校正模块，对图像数据D1进行非均匀性校正并输出； 上述FLASH分别和锅盖图像获取与储存模块、非均匀性参数K计算模块、黑体标定模块、 SDRAM、参数调用模块连接，SDRAM读取模块与SDRAM连接，SDRAM分别与FLA細、SDRAM读取模 块、FIFO缓存模块2和FIFO缓存模块3连接，读FIFO控制模块与FIFO缓存模块1、FIF0缓存模 块2、FIF0缓存模块3连接，线性插值模块与FIFO缓存模块2连接，非均匀性校正模块与FIFO 缓存模块1、线性插值模块、FIFO缓存模块3连接。2. -种如权利要求1所述基于定标的无挡片的非均匀性校正装置的校正方法，其特征 在于:步骤如下： 步骤1，将探测器祀面对着均匀的背景，待系统在溫度为To~Τη的环境中工作稳定后，锅 盖图像获取与存储模块分别存储各溫度下的探测器输出Vgo~VGn，即锅盖图像存入到FLASH 中，同时记录探测器壳体的溫度TbO~Tbn; 步骤2,在常溫下，将探测器祀面对着均匀黑体，设置黑体的溫度分别为高溫ΤΗ和低溫 TL，待系统工作稳定后，黑体标定模块分别存储下两个溫度的探测器输出高溫VH和低溫化， 并记录此时的探测器壳体溫度Tblack_^PTblack_L; 步骤3，非均匀性参数K计算模块根据黑体标定模块的探测器壳体溫度Tblack_^PTblack_L， W及锅盖图像获取与存储模块得到各个探测器壳体溫度TbO~Tbn对应的锅盖图像VgO~VGn， 计算出非均匀性校正参数K; 步骤4,根据非均匀性校正参数K对图像数据进行非均匀校正并输出。3. 根据权利要求2所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤3 所述计算非均匀性校正参数κ，具体步骤为： (3.1) 利用线性插值计算黑体高溫ΤΗ和低溫化对应探测器壳体溫度孔13。1<_林日孔13。1<_1的 锅盖图像化lack_H和化lack_L，具体公式为：其中，山、打山1)、叫、打化1)分别表示在环境溫度11、了。+ 1)、。'、1'(^' + 1)中系统工作稳定 后的探测器壳体溫度，0含i，i+1，j，j+1含n，n为正整数，VGi、VG(i+i)、VGj分别表示在环境溫度 Ti、Τ( i+1)、Τj、Τ( j+1)下系统工作稳定后的锅盖图像； (3.2) 计算探测器的非均匀性校正参数K，公式为：其中，W-i'ww. Η表示对着黑体的响应高溫VH减去探巧職壳体溫度Tblack_H对应的锅盖图 像后的一帖图像的平均值，化-巧表示对着黑体的响应低溫化减去探测器壳体溫度 Tblack_L对应的锅盖图像后的一帖图像的平均值，VHm-化lack_血和VLm-Vblack_Lm分别表示黑体溫 度为高溫TH和低溫化时，一帖MXN的图像中第m个像素探测器的响应减去对应探测器壳体 溫度下锅盖的值，Μ表示行数，N表示列数，Km表示第m个像素的非均匀性校正参数。4. 根据权利要求2所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤4 所述根据非均匀性校正参数K对图像数据进行非均匀校正并输出，具体如下： (4.1) 参数调用模块将化A細中存储的锅盖图像和非均匀性校正参数K读取并存储到 SDRAM 中； (4.2) SDRAM读取模块根据实时输入的探测器壳体溫度T，读取SDRAM中对应的探测器壳 体溫度为Tbq、Tb(q+i)的锅盖图像，并读取SDRAM中的非均匀性校正参数K; (4.3 )FIFO缓存模块1缓存探测器输出的原始图像数据，FIK)缓存模块2缓存SDRAM读取 模块从SDRAM中读取的锅盖图像，FIK)缓存模块3缓存SDRAM读取模块从SDRAM中读取的非均 匀性校正参数K; (4.4) 读FIFO控制模块产生FIFO的读信号，分别读出FIFO缓存模块1、FIF0缓存模块2、 FIFO缓存模块3中的数据； (4.5) 线性插值模块根据FIFO缓存模块2中读出的锅盖图像，利用线性插值计算出实时 的探测器壳体溫度T的锅盖图像； (4.6) 非均匀性校正模块利用线性插值模块计算出的实时锅盖图像和FIFO缓存模块3 中的非均匀性校正参数K对FIFO缓存模块1输出的图像数据进行非均匀校正后输出。5. 根据权利要求4所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤 (4.2)中所述DRAM读取模块根据实时输入的探测器壳体溫度T，读取SDRAM中对应的探测器 壳体溫度为Tbq、Tb (qU)的锅盖图像，Tbq、Tb(qU)满足下式： Tbq ^ Τ*\Tb(q+l) 0. q，q+l < η 其中，η为正整数。6. 根据权利要求4所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤 (4.4) 中所述读FIFO控制模块产生FIFO的读信号，分别读出FIFO缓存模块1、FIFO缓存模块 2、FIF0缓存模块3中的数据，其中读FIFO控制模块将FIFO缓存模块1中的图像数据、线性插 值模块计算得到的锅盖图像数据W及FIFO缓存模块3中的非均匀性校正参数K对齐。7. 根据权利要求4所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤 (4.5) 中所述线性插值模块根据FIFO缓存模块2中读出的锅盖图像，利用线性插值计算出实 时的探测器壳体溫度T的锅盖图像，具体计算方式为：其中，Vgt表示探测器壳体溫度为T的锅盖图像，VG(q+i)、VGq分别表示探测器壳体溫度为 Tb(q+1)、Tbq的锅盖图像。8. 根据权利要求4所述的基于定标的无挡片的非均匀性校正方法，其特征在于：步骤 (4.6) 中所述非均匀性校正模块利用线性插值模块计算出的实时锅盖图像和FIFO缓存模块 3中的非均匀性校正参数K对FIFO缓存模块1输出的图像数据进行非均匀校正，具体校正方 式为： D〇ut = KX (D1~Vgt)+C 其中，Dcut表示非均匀性校正后的输出图像，D1为FIFO缓存模块1输出的图像数据，C表 示常量。
【文档编号】G01J5/00GK105841821SQ201610405813
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】隋修宝, 黄熙燕, 宋祥伟, 刘程威, 刘源, 陈钱, 顾国华, 于雪莲, 钱惟贤, 何伟基
【申请人】南京理工大学