本發(fā)明涉及紅外熱像裝置校正領(lǐng)域，特別涉及一種用于拓寬一點校正的適用溫度范圍的方法。

背景技術(shù)：

非制冷型紅外探測器具備體積小功耗低成本低等特點，在安防監(jiān)控，森林防火，機器人，醫(yī)療等民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，隨著近年來物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等新興產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展，非制冷型紅外探測器逐步走向普通家庭之中，但由于非制冷紅外焦平面探測器脫離了制冷設(shè)備以及自身溫度漂移作用，采用非制冷型紅外探測器的熱像儀在經(jīng)過一段工作時間或受到環(huán)境急劇變化后，會產(chǎn)生校正殘差，使得探測器自身工作狀態(tài)的變化導(dǎo)致非均勻性的變化，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)非均勻畫質(zhì)，嚴重影響紅外成像的質(zhì)量和溫度分辨率，而非均勻性是衡量探測器性能以及影響成像效果的重要指標。為提高成像質(zhì)量，需要對非均勻性進行校正。

一點校正技術(shù)利用特定溫度黑體對探測器進行標定，因其原理簡單、實現(xiàn)簡便，該技術(shù)是現(xiàn)有紅外非均勻校正時使用的常用技術(shù)。但是，一點校正實現(xiàn)在‘特定溫度’處的非均勻校正，故當目標溫度遠離標定溫度時，校正結(jié)果就會出現(xiàn)漂移。

而現(xiàn)有紅外產(chǎn)品中，多采用擋片進行定期校正,同時這種漂移與場景內(nèi)目標溫度分布多樣性有關(guān)，故進行擋片校正不能解決溫度變化造成的缺陷。

因此需要一種拓寬一點校正的適用溫度范圍的方法來克服由于溫度變化帶來的非均勻性的變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于拓寬一點校正的適用溫度范圍的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種用于拓寬一點校正的適用溫度范圍的方法，如圖1所示。它包括以下步驟，

S1采用可控溫度的黑體近距離對紅外熱像儀的探測器進行標定，計算各個標定溫度點{T_i}所對應(yīng)的校正系數(shù){O_i},i＝1,2,...,n；

S2計算探測器校正系數(shù){O_i}與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式；

S3基于實際拍攝的場景圖像G_r進行一點校正。

如圖2所示，所述的步驟S1還包括以下子步驟，

S11將黑體放置于紅外熱像儀近焦距清晰成像處，并使黑體充滿圖像畫面；

S12將黑體溫度控制為溫度T₀，紅外熱像儀對黑體連續(xù)取M幀圖像，對取得M幀圖像進行時域平均，得到輸出圖像G₀；

S13對輸出圖像G₀的所有像素點求和并求取平均值g_AVG，再由等式O₀＝G₀-g_AVG得到探測器校正系數(shù)O₀；

S14在黑體溫度標定范圍[T_L,T_H]內(nèi)調(diào)整黑體溫度{T_i}，重復(fù)步驟S12和S13，記錄黑體溫度{T_i}以及對應(yīng)的校正系數(shù){O_i}和標定時輸出圖像{G_i}，i＝1,2,...,n。

所述的步驟S2還包括以下子步驟，

步驟S21，在步驟S1中的溫度標定范圍[T_L,T_H]內(nèi)任選一個溫度T_i為基準溫度T_ref，對應(yīng)的校正系數(shù)記為基準校正系數(shù)O_ref；

步驟S22，計算校正系數(shù){O_i}與基準校正系數(shù)O_ref的差值{dO_i}，dO_i＝O_i-O_ref；

步驟S23，計算dO_i與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式f。

所述的dO_i與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式f為dO_i＝f(G_i)

所述的步驟S3還包括以下子步驟，

步驟S31，令基準校正系數(shù)O_ref為一點校正系數(shù)O_1p；

步驟S32，依據(jù)實際所拍攝的場景圖像G_r，對一點校正系數(shù)O_1p進行修正。

所述的一點校正系數(shù)O_1p修正后記為O'_1p，并且O'_1p＝O_1p+f(G_r)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中一點校正僅適用于標定溫度的缺陷，提供一種簡單、有效的拓寬一點校正適用溫度范圍，同時還能降低非均勻性的方法。而且本發(fā)明提供的方法簡單、易實現(xiàn)、不增加功耗并且不需要額外增加硬件模塊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程示意圖；

圖2為步驟S1的流程意識圖；

圖3為步驟S2的流程意識圖；

圖4為步驟S3的流程意識圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案：如圖1所示，一種用于拓寬一點校正的適用溫度范圍的方法，它包括以下步驟，

S1采用可控溫度的黑體近距離對紅外熱像儀的探測器進行標定，計算各個標定溫度點{T_i}所對應(yīng)的校正系數(shù){O_i},i＝1,2,...,n；

S2計算探測器校正系數(shù){O_i}與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式；

S3基于圖像G_r進行一點校正。

如圖2所示，進一步地步驟S1還包括以下子步驟，

S11將黑體放置于紅外熱像儀近焦距清晰成像處，并使黑體的成像充滿圖像畫面，優(yōu)選地將黑體與紅外熱像儀放置在同一水平位置上，黑體距離紅外熱像儀距離d＝10cm；

S12使黑體溫度穩(wěn)定在溫度T₀，記錄黑體的標定溫度T₀，紅外熱像儀對黑體連續(xù)取M幀圖像，對取得M幀圖像進行時域平均，得到輸出圖像G₀；可將數(shù)M取50幀。

S13對輸出圖像G₀的所有像素點求和并求取平均值gAVG，再由等式O₀＝G₀-g_AVG得到探測器校正系數(shù)，該校正系數(shù)O₀與標定溫度T₀對應(yīng)；其中求取gAVG通過公式H為圖像高，W為圖像寬，a為圖像像素矩陣列數(shù)，b為圖像像素矩陣列數(shù)。

S14在黑體溫度標定范圍[T_L,T_H]內(nèi)調(diào)整黑體溫度{T_i}，黑體溫度步進值ΔT，重復(fù)步驟S12和S13，記錄黑體溫度{T_i}以及對應(yīng)的校正系數(shù){O_i}和標定時輸出圖像{G_i}，i＝1,2,...,n，將黑體溫度標定范圍下限值T_L應(yīng)接近室溫，設(shè)為25℃，上限值T_H為80℃，，將步長ΔT設(shè)為1℃。

如圖3所示，步驟S2還包括以下子步驟，

步驟S21，在步驟S1中的溫度標定范圍[T_L,T_H]內(nèi)任選一個溫度T_i為基準溫度T_ref，對應(yīng)的校正系數(shù)記為基準校正系數(shù)O_ref，選擇與室溫相近的標定溫度作為基準溫度T_ref；

步驟S22，計算校正系數(shù){O_i}與基準校正系數(shù)O_ref的差值{dO_i}，dO_i＝O_i-O_ref；

步驟S23，計算dO_i與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式f，函數(shù)關(guān)系式f中各參數(shù)可以由參數(shù)估計方法求得，如最小二乘法求得，dO_i與標定圖像{G_i}的函數(shù)關(guān)系式f根據(jù)dO_i＝f(G_i)。

如圖4所示，步驟S3還包括以下子步驟，

步驟S31，令基準校正系數(shù)O_ref為一點校正系數(shù)O_1p；

步驟S32，依據(jù)實際所拍攝的場景圖像G_r，對一點校正系數(shù)O_1p進行修正，將一點校正系數(shù)O_1p修正后記為O'_1p，并且O'_1p＝O_1p+f(G_r)，從而實現(xiàn)實時對一點校正系數(shù)O_1p進行修正。

本發(fā)明提供的方法拓寬了一點校正適用溫度范圍，同時能夠在該溫度范圍內(nèi)依據(jù)實際所拍攝的場景圖像對一點校正系數(shù)進行實時修正，有效地降低了非均勻性。