紅外圖像非均勻性校正方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及校正技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種紅外圖像非均勻性校正方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于紅外相機(jī)和光學(xué)系統(tǒng)的工藝特性和熱特性，紅外成像系統(tǒng)中存在各個(gè)探測(cè)單 元的響應(yīng)度不一致，造成紅外圖像中出現(xiàn)固定的不規(guī)則底紋，即非均勻性，影響成像質(zhì)量。 因此必須進(jìn)行紅外非均勻性校正處理。在外場(chǎng)，紅外圖像非均勻性校正通常使用基于線性 響應(yīng)假定的一點(diǎn)、兩點(diǎn)校正法。校正的原理是將各像元的響應(yīng)直線斜率和截距修正到同一 個(gè)值，使各像元響應(yīng)一致，達(dá)到非均勻校正目的。但校正的前提是探測(cè)器像元響應(yīng)是線性 的。紅外成像系統(tǒng)通常在響應(yīng)曲線的低端和高端線性度較差，拍攝W天空為背景的目標(biāo)時(shí)， 天空相對(duì)紅外波段亮度很低，處于響應(yīng)曲線的低端。不能很好適應(yīng)儀器非線性響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種紅外圖像非均勻性校正方法及裝 置，W改善現(xiàn)有技術(shù)中的非均勻校正方式不能很好適應(yīng)儀器非線性響應(yīng)的問(wèn)題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種紅外圖像非均勻性校正裝置，應(yīng)用于大口徑紅外成像系 統(tǒng)，所述大口徑紅外成像系統(tǒng)包括鏡頭鏡筒和探測(cè)器，所述裝置包括支架、反射鏡、熱源、光 闊和處理器；
[0006] 所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述熱源設(shè)于 與所述探測(cè)器相鄰位置處；
[0007] 所述光闊設(shè)于所述熱源與所述反射鏡之間，所述熱源的福射光經(jīng)所述光闊射向所 述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進(jìn)入所述鏡頭鏡筒中，所述探測(cè)器用于對(duì)進(jìn)入所述鏡頭鏡 筒中的福射光進(jìn)行檢測(cè)；
[000引所述處理器用于根據(jù)所述熱源溫度、光闊通光面積、所述大口徑紅外成像系統(tǒng)所 處條件下的標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)得出所述光闊通光面積S與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的成像 各像元響應(yīng)數(shù)據(jù)yi之間的yi-S關(guān)系曲線，W及與所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)的福射強(qiáng)度H與通 光面積S的yi-H關(guān)系曲線，將所述yi-H關(guān)系曲線中所有像元的低端點(diǎn)響應(yīng)統(tǒng)一修正y'j，將 所述yi-H關(guān)系曲線中所有像元的高端點(diǎn)響應(yīng)統(tǒng)一修正y'k，得到響應(yīng)數(shù)據(jù)y'n與所述等效福 射強(qiáng)度H成線性關(guān)系的直線L，根據(jù)所述直線L上的y'n與所述yi-S關(guān)系曲線上的yn之間的映 射關(guān)系得到y(tǒng)'n到y(tǒng)n的映射表，根據(jù)所述映射表將每個(gè)yn均映射為y'n。
[0009] 進(jìn)一步地，所述反射鏡與所述支架活動(dòng)連接，所述反射鏡能沿所述支架調(diào)整角度。
[0010] 優(yōu)選地，所述反射鏡與所述支架可拆卸式連接或所述支架與所述鏡頭鏡筒可拆卸 式連接。
[0011] 優(yōu)選地，所述熱源為高溫黑體。
[0012 ]優(yōu)選地，所述反射鏡為小口徑平面全反射鏡或小口徑曲面全反射鏡。
[0013] 在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種紅外圖像非均勻性校正方法，應(yīng)用于 紅外圖像非均勻性校正裝置，所述裝置應(yīng)用于大口徑紅外成像系統(tǒng)，所述大口徑紅外成像 系統(tǒng)包括鏡頭鏡筒和探測(cè)器，所述裝置包括支架、反射鏡、熱源、光闊和處理器;所述支架一 端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述熱源設(shè)于與所述大口徑紅外成 像系統(tǒng)相鄰位置處;所述光闊設(shè)于所述熱源與所述反射鏡之間，所述熱源的福射光經(jīng)所述 光闊射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進(jìn)入所述鏡頭鏡筒中，所述方法包括：
[0014] 所述探測(cè)器記錄在所述熱源溫度為Tl時(shí)，不同通光面積S分別對(duì)應(yīng)的所述大口徑 紅外成像系統(tǒng)的成像各像元響應(yīng)數(shù)據(jù)如（i = 1，2. . .N，N為探測(cè)器像元數(shù)），得到在所述熱源 溫度為Tl時(shí)所述光闊通光面積S與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的成像各像元響應(yīng)數(shù)據(jù)如之間 的同步關(guān)系；
[0015] 所述處理器根據(jù)所述光闊通光面積S與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的成像各像元響 應(yīng)數(shù)據(jù)yi之間的同步關(guān)系，繪制所述光闊通光面積S與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的成像各 像元響應(yīng)數(shù)據(jù)y i之間的y i -S關(guān)系曲線；
[0016] 所述處理器根據(jù)所述大口徑紅外成像系統(tǒng)所處條件下的標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)得出 與所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)的福射強(qiáng)度H與通光面積S的yi-H關(guān)系曲線；
[0017] 所述處理器將所述yi-H關(guān)系曲線中所有像元的低端點(diǎn)響應(yīng)統(tǒng)一修正y'j，將所述 yi-H關(guān)系曲線中所有像元的高端點(diǎn)響應(yīng)統(tǒng)一修正y'k，得到響應(yīng)數(shù)據(jù)y'n與所述等效福射強(qiáng) 度H成線性關(guān)系的直線L
[0018] 所述處理器根據(jù)所述直線L上的y'n與所述yi-S關(guān)系曲線上的yn之間的映射關(guān)系得 菌Jy'n到y(tǒng)n的映射表；
[0019] 所述處理器根據(jù)所述映射表將每個(gè)yn均映射為y'n。
[0020] 進(jìn)一步地，所述反射鏡與所述支架可拆卸式連接或所述支架與所述鏡頭鏡筒可拆 卸式連接，所述處理器根據(jù)所述大口徑紅外成像系統(tǒng)所處條件下的標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)得出 與所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)的福射強(qiáng)度H與通光面積S的yi-H關(guān)系曲線的步驟包括：
[0021] 所述處理器記錄所述大口徑紅外成像系統(tǒng)指向第一區(qū)域時(shí)，所述大口徑紅外成像 系統(tǒng)的指向角度a和測(cè)量數(shù)據(jù)y';
[0022] 所述處理器獲得光譜福射計(jì)在指向角度a下與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)同步測(cè)量 所述第一區(qū)域所得的標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)hi,所述光譜福射計(jì)的光譜測(cè)量范圍大于所述大口 徑紅外成像系統(tǒng)的光譜響應(yīng)范圍；
[0023] 所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線上標(biāo)注所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)hi。
[0024] 進(jìn)一步地，所述所述處理器根據(jù)所述大口徑紅外成像系統(tǒng)所處條件下的標(biāo)準(zhǔn)光譜 福射數(shù)據(jù)得出與所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)的福射強(qiáng)度H與通光面積S的yi-H關(guān)系曲線的步驟 還包括：
[0025] 所述處理器獲得光譜福射計(jì)在指向角度a下與所述大口徑紅外成像系統(tǒng)同步測(cè)量 第二區(qū)域所得的標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)h2;
[0026] 所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線上標(biāo)注所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)h2,其中所述第二 區(qū)域?yàn)樗鎏炜罩信c第一區(qū)域不同的另一區(qū)域。
[0027] 優(yōu)選地，所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線上標(biāo)注所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)hi的步驟 包括：
[0028] 所述處理器根據(jù)獲得的所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)hi和所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的 光譜響應(yīng)范圍，得到所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)hi的等效福射強(qiáng)度化；
[0029] 所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)yi值的橫軸上標(biāo)注化數(shù)值；
[0030] 所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線上標(biāo)注所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)h2的步驟包括：
[0031] 所述處理器根據(jù)獲得的所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)h2和所述大口徑紅外成像系統(tǒng)的 光譜響應(yīng)范圍，得到所述標(biāo)準(zhǔn)光譜福射數(shù)據(jù)h2的等效福射強(qiáng)度H2;
[0032] 所述處理器在所述yi-S關(guān)系曲線對(duì)應(yīng)yi值的橫軸上標(biāo)注肥數(shù)值；
[0033] 所述處理器根據(jù)標(biāo)注的所述等效福射強(qiáng)度Hl和所述等效福射強(qiáng)度肥，得到福射強(qiáng) 度H與通光面積S的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將所述yi-S關(guān)系曲線的橫坐標(biāo)改寫成福射強(qiáng)度單位H，得到 yi-H關(guān)系曲線。
[0034] 優(yōu)選地，在所述探測(cè)器記錄在所述熱源溫度為Tl時(shí)，不同通光面積S分別對(duì)應(yīng)的所 述大口徑紅外成像系統(tǒng)的成像各像元響應(yīng)數(shù)據(jù)yi之前，所述方法還包括，將所述大口徑紅 外成像系統(tǒng)指向天空，調(diào)整所述反射鏡和所述熱源的工作角度，在所述大口徑紅外成像系 統(tǒng)瞄準(zhǔn)所述熱源時(shí)固定所述反射鏡和所述熱源。