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专利号: 2018104112733
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)、首先,通过采集低温黑体和高温黑体的红外热图像,建立传统两点非均匀校正模型,得出各探测单元的增益系数Gi,j和偏移系数Oi,j的表达式;

2)、其次,在n个不同的环境温度下进行两点非均匀校正,并记录对应环境温度下的各探测单元的增益系数Gi,j(Tsur)和偏移系数Oi,j(Tsur),Tsur代表环境温度,然后分别绘制不同环境温度下增益系数Gi,j(Tsur)和偏移系数Oi,j(Tsur)的散点图;接着采用二次多项式拟合技术进行数据拟合,并得出增益系数Gi,j(Tsur)和偏移系数Oi,j(Tsur)与环境温度之间的表达式;最后根据增益系数Gi,j(Tsur)和偏移系数Oi,j(Tsur)与环境温度之间的表达式,得到基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正公式,并根据此公式进行实时非均匀校正;

所述步骤2)采用二次多项式拟合得出不同环境温度下的增益系数和偏移系数,并最终求得基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正公式,其过程如下所示:

1)、在n个不同的环境温度下进行两点非均匀校正,并记录对应环境温度下各探测单元的增益系数Gi,j(Tsur)和偏移系数Oi,j(Tsur),这里的Tsur代表环境温度;

2)、绘制不同环境温度下增益系数Gi,j(Tsur)的散点图,并采用二次多项式拟合技术进行数据的拟合,得出如下表达式:

2

Gi,j(Tsur)=Ai,jTsur+Bi,jTsur+Ci,j

3)、绘制不同环境温度下偏移系数Oi,j(Tsur)的散点图,并采用二次多项式拟合技术进行数据的拟合,得出如下表达式:

2

Oi,j(Tsur)=Di,jTsur+Ei,jTsur+Fi,j

4)、根据2)和3)求得对应温度下的增益系数和偏移系数,得到基于场景自适应非均匀校正公式,如下所示:

2 2

Yi,j(T)=(Ai,jTsur+Bi,jTsur+Ci,j)Xi,j+(Di,jTsur+Ei,jTsur+Fi,j)式中Ai,j,Bi,j,Ci,j,Di,j,Ei,j,Fi,j为探测单元(i,j)的校正系数。

2.根据权利要求1所述的基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正方法,其特征在于,所述步骤1)建立传统两点非均匀校正模型为:Yi,j=Gi,j*Xi,j+Oi,j式中,Xi,j和Yi,j分别是探测单元(i,j)输出的灰度值和校正后灰度值,Gi,j和Oi,j分别为探测单元(i,j)的增益系数和偏移系数。

3.根据权利要求2所述的基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正方法,其特征在于,所述探测单元(i,j)的增益系数Gi,j和偏移系数Oi,j的计算过程如下所示:1)、将黑体温度调至低温TL,并调整位置使得黑体辐射面完全覆盖红外焦平面阵列,当黑体温度稳定在TL时,采集黑体并保存红外热图像各像元的灰度值Xi,j(TL),并计算此温度下的平均灰度值 如下式所示

式中,M和N分别表示红外热图像的总行数和列数,i和j分别表示像元所在的行和列;

2)、将黑体温度调至高温TH,并调整位置使得黑体辐射面完全覆盖红外焦平面阵列,当黑体温度稳定在TH时,采集黑体并保存红外热图像各像元的灰度值Xi,j(TH),并计算此温度下的平均灰度值 如下式所示:

3)、计算增益系数Gi,j和偏移系数Oi,j式中 表示黑体温度为高温TH时红外热图像的平均灰度值, 表示黑体温度为低温TL时红外热图像的平均灰度值,Xi,j(TH)表示黑体温度为高温TH时红外热图像中像元位置为(i,j)的灰度值,Xi,j(TL)表示黑体温度为低温TL时红外热图像中像元位置为(i,j)的灰度值,TL和TH分别表示黑体的低温温度和高温温度,同时TL和TH必须选择在响应曲线的线性区。

4.根据权利要求1所述的基于场景自适应的红外热图像两点非均匀校正方法,其特征在于,所述进行两点非均匀校正的环境温度为6℃‑40℃,其中环境温度的间隔为2℃。