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      一種紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法

      文檔序號(hào):9418185閱讀:558來(lái)源:國(guó)知局
      一種紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法
      【專(zhuān)利說(shuō)明】
      [0001]
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0002] 本發(fā)明涉及非制冷紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種紅外或太赫茲圖像的盲元 補(bǔ)償方法。
      [0003]
      【背景技術(shù)】
      [0004] 目前,隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提升,紅外焦平面探測(cè) 技術(shù)發(fā)展迅速,已被廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。而紅外焦平面陣列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)作為紅外探測(cè)系統(tǒng)的核心,其性能決定了紅外成像系統(tǒng)的質(zhì)量。
      [0005] 然而受到探測(cè)器制作工藝和材料等因素影響,紅外焦平面陣列中難免會(huì)出現(xiàn)盲元 現(xiàn)象。盲元的存在將降低紅外或太赫茲圖像的信噪比和圖像的質(zhì)量。盲元缺陷是指陣列中 某些像元因響應(yīng)、噪聲、輸出電平與正常像元的指標(biāo)差異過(guò)大,偏離基準(zhǔn)值而導(dǎo)致非均勻性 校正無(wú)法修復(fù)的情況。而該類(lèi)像元的灰度值是無(wú)效的,只能通過(guò)盲元補(bǔ)償方式進(jìn)行圖像修 復(fù)。盲元的存在嚴(yán)重地影響了紅外或太赫茲圖像的質(zhì)量,所以盲元補(bǔ)償就顯得極其重要。
      [0006] 紅外焦平面陣列中盲元包括過(guò)熱像元和死像元,根據(jù)國(guó)家標(biāo)GB/T17444-1998《紅 外焦平面驗(yàn)收測(cè)試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,過(guò)熱像元是響應(yīng)率高于平均響應(yīng)率十倍的像元,而死 像元?jiǎng)t是響應(yīng)率低于平均響應(yīng)率十分之一的像元。
      [0007] 盲元補(bǔ)償是根據(jù)是對(duì)盲元位置的圖像信息進(jìn)行預(yù)測(cè)和替代的過(guò)程。目前,盲元補(bǔ) 償?shù)姆椒ㄖ饕腥N:采用相鄰元代替失效元;采用線性插值法,用相鄰的四個(gè)像元的平 均值取代中心的失效元;采用基于中值濾波和Kernel非線性濾波的方法。濾波方法對(duì)計(jì) 算要求高,不適合實(shí)時(shí)處理。前兩種方法流程簡(jiǎn)單,可操作行強(qiáng),適合實(shí)時(shí)處理,但是缺點(diǎn)在 于誤差太大,圖像的某些細(xì)節(jié)丟失,使得該細(xì)節(jié)部分模糊。
      [0008]

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0009] 本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠更好地保持紅外或太赫茲圖像的邊緣信息和 細(xì)節(jié)信息的紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法。
      [0010] 本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案包括: 提供了一種紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法,其特征在于,包括:獲取紅外或太赫茲 圖像中的盲元的位置;在所述盲元所在的列上,在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X個(gè)正常像 元作為X個(gè)正常列像元;根據(jù)所述X個(gè)正常列像元構(gòu)建牛頓插值函數(shù)作為列插值牛頓插值 函數(shù);根據(jù)所述X個(gè)正常列像元和所述列插值牛頓插值函數(shù)計(jì)算所述盲元的列插值的值; 在所述盲元所在的行上,在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X個(gè)正常像元作為X個(gè)正常行像元; 根據(jù)所述X個(gè)正常行像元構(gòu)建牛頓插值函數(shù)作為行插值牛頓插值函數(shù);根據(jù)所述X個(gè)正常 行像元和所述行插值牛頓插值函數(shù)計(jì)算所述盲元的行插值的值;根據(jù)所述列插值的值和所 述行插值的值計(jì)算所述盲元的灰度值。
      [0011] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在所述盲元所在的列上在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X 個(gè)正常像元作為X個(gè)正常列像元包括:在所述盲元的上側(cè)的下側(cè)分別選擇X/2個(gè)正常像元。
      [0012] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在所述盲元所在的列上在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X 個(gè)正常像元作為X個(gè)正常列像元還包括:當(dāng)所述盲元的上側(cè)不足X/2個(gè)正常像元時(shí),在所述 盲元下側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ)足X個(gè)正常像元;或者,當(dāng)所述盲元的下側(cè)不足X/2個(gè)正常 像元時(shí),在所述盲元上側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ)足X個(gè)正常像元。
      [0013] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在所述盲元所在的行上在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X 個(gè)正常像元作為X個(gè)正常行像元包括:在所述盲元的左側(cè)的右側(cè)分別選擇X/2個(gè)正常像元。
      [0014] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在所述盲元所在的行上在所述盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X 個(gè)正常像元作為X個(gè)正常列像元還包括:當(dāng)所述盲元的左側(cè)不足X/2個(gè)正常像元時(shí),在所述 盲元右側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ)足X個(gè)正常像元;或者,當(dāng)所述盲元的右側(cè)不足X/2個(gè)正常 像元時(shí),在所述盲元左側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ)足X個(gè)正常像元。
      [0015] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)所述列插值的值和所述行插值的值計(jì)算所述盲元的 灰度值包括:計(jì)算所述列插值的值和所述行插值的值的中值,所述中值為所述盲元的灰度 值。
      [0016] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的盲元補(bǔ)償方法所補(bǔ)償?shù)幕叶戎蹈咏鎸?shí)值,誤差更小, 并且該方法能更好地保持目標(biāo)圖像的邊緣信息和細(xì)節(jié)信息,圖像質(zhì)量更清晰。
      [0017]
      【附圖說(shuō)明】
      [0018] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法的流程示意圖。
      [0019] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的盲元上下兩側(cè)分別存在至少兩個(gè)正常像元的情況的 示意圖。
      [0020] 圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的盲元上側(cè)不足兩個(gè)正常像元的情況的示意圖。
      [0021] 圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的盲元左右兩側(cè)分別存在至少兩個(gè)正常像元的情況的 示意圖。
      [0022] 圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的盲元左側(cè)不足兩個(gè)正常像元的情況的示意圖。
      [0023] 圖6是一幀紅外圖像的局部區(qū)域的原始灰度值分布圖。
      [0024] 圖7為經(jīng)相鄰元替代法補(bǔ)償后的局部灰度值分布圖。
      [0025] 圖8為使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于牛頓插值法的盲元補(bǔ)償方法補(bǔ)償后的局 部灰度值分布圖。
      [0026]
      【具體實(shí)施方式】
      [0027] 下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法 的具體步驟。
      [0028] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅外或太赫茲圖像的盲元補(bǔ)償方法的流程示意圖。
      [0029] 如圖1所示,在步驟10中,首先獲取紅外或太赫茲圖像中的盲元的位置。例如,獲 取盲元在紅外或太赫茲圖像中所在的行和列。
      [0030] 例如,對(duì)于尺寸為MXN的紅外或太赫茲圖像,M代表該紅外或太赫茲圖像的行數(shù), N代表該紅外或太赫茲圖像的列數(shù)。設(shè)I (i,j)代表該紅外或太赫茲圖像中各個(gè)像元點(diǎn)的 灰度值,i=l,…,M,j=l,…,N。例如,S (i,j)為該紅外或太赫茲圖像中的一個(gè)盲元點(diǎn), i e [l,M],j e [l,N]。這里,i和j即指出了該盲元在紅外或太赫茲圖像中的位置。
      [0031] 在步驟20和30中,可以在該盲元所在的列上,在該盲元的一個(gè)鄰域內(nèi)選擇X個(gè) 正常像元作為X個(gè)正常列像元,然后根據(jù)該X個(gè)正常列像元構(gòu)建牛頓插值函數(shù)作為列插值 牛頓插值函數(shù),并根據(jù)該X個(gè)正常列像元和該列插值牛頓插值函數(shù)計(jì)算該盲元的列插值的 值。這里,X為大于零的偶數(shù)。
      [0032] 本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以在盲元的上側(cè)和下側(cè)分別選擇X/2個(gè)正常像元,這 樣獲得X個(gè)正常像元,作為選擇出的X個(gè)正常列像元。
      [0033] 本發(fā)明的一些實(shí)施例中,當(dāng)盲元的上側(cè)不足X/2個(gè)正常像元時(shí),可以在該盲元下 側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ)足X個(gè)正常像元,這樣選出的X個(gè)正常像元作為X個(gè)正常列像元。 或者,類(lèi)似地,當(dāng)該盲元的下側(cè)不足x/2個(gè)正常像元時(shí),在盲元上側(cè)添加選擇正常像元,補(bǔ) 足X個(gè)正常像元,這樣選出的X個(gè)正常像元作為X個(gè)正常列像元。
      [0034] 例如,對(duì)于盲元點(diǎn)S (i,j),在第j列上,若S (i,j)上下兩側(cè)均存在至少兩個(gè)正 常像元,則在上下兩側(cè)分別選擇兩個(gè)正常像元,設(shè)為I (Xl,j)、I (x2,j)、I (x3,j)、I (x4, j),其中 I (Xpj)和 I (x2,j)分布在 S (i,j)的上側(cè),I (x3,j)和 I (x4,j)分布在 S (i, j)的下側(cè),如圖2所示。
      [0035] 若S (i,j)的上側(cè)(下偵D不足兩個(gè)正常像元,則向相反方向延伸,即在S (i,j) 的下側(cè)(上側(cè))添加正常像元,補(bǔ)足四個(gè)點(diǎn),如圖3所示。
      [0036] 選出了 X個(gè)正常列像元之后,可以根據(jù)該X個(gè)正常列像元構(gòu)件牛頓插值函數(shù)作為 列插值牛頓插值函數(shù)。
      [0037] 例如,一些實(shí)施例中,X的值為四,則計(jì)算四個(gè)正常列像元的三個(gè)一階均差,
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