[发明专利]一种红外热像仪的校正装置及方法及其红外热像仪

说明书

 

技术领域

本发明涉及红外成像领域，特别是涉及一种红外热像仪的校正装置及方法及其红外热像仪。

背景技术

红外热像仪是20世纪70年代末80年代初在国防应用以及其他战略与战术应用的推动下发展起来的，它是获取景物红外热辐射信息的重要光电器件。除应用于传统的局势成像外，红外焦平面探测器还广泛应用于工业自控、医疗诊断、化学过程检测、红外天文学等领域。

红外焦平面探测器的非均匀性是由于红外焦平面阵列每个探测单元具有不同的输出响应特性而导致的在外界同一均匀辐射场输入时各探测单元之间输出所具有的不一致性。通常称这种不一致性噪声为非均匀性噪声，在图像上具体表现为空间噪声或固定图案噪声。这种非均匀性导致的空域噪声通常远远大于时域噪声，不能通过时域平均得到抑制，是红外热像仪的整体成像性能的最主要限制因素。

对红外热像仪非均匀性校正就是为了改善其性能，提高其成像质量，同时应该有较高的性价比和较快的速度。所以其校正应遵循以下几个原则：l) 所有的像元在校正后都能按光电转换特性产生输出信号；2) 校正应在传感器的整个工作范围内都有效；3) 校正后的信号输出响应要尽量快，最好是实时的；4)校正的参数应尽量少，以减小数学模型和硬件电路的复杂程度。

传统的热像仪都会有非均匀性校正过程，一般会在出厂之前进行标定，将非均匀性校正参数固化在热像仪内部。但由于长时间使用或使用环境与标定环境差异太大，往往固化的非均匀性校正参数会出现完全或部分失效。这时，热像仪就需要回厂重新用黑体进行标定，并将新数据再次固化，因此给使用上带来许多不便。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可以实时对红外热像仪的校正参数进行更新的装置和方法。

本发明的目的之一是提供一种能够在现场自动化的进行标定和校正工作、实时的更新校正参数的红外热像仪的校正装置及方法及其热像仪。

本发明实施例公开的技术方案包括：

一种红外热像仪的校正装置，其特征在于，包括：第一驱动装置；第一黑体挡片，所述第一黑体挡片具有第一温度，并且连接到所述第一驱动装置的输出端；第二驱动装置；第二黑体挡片，所述第二黑体挡片具有第二温度，并且连接到所述第二驱动装置的输出端；控制器，所述控制器连接到所述第一驱动装置和所述第二驱动装置，并控制所述第一驱动装置驱动所述第一黑体挡片在第一位置和第二位置之间运动，以及控制所述第二驱动装置驱动所述第二黑体挡片在第三位置和第四位置之间运动；其中：在所述第一位置，所述第一黑体挡片位于红外热像仪的红外焦平面探测器和红外镜头之间；在所述第二位置，所述第一黑体挡片位于所述红外焦平面探测器和所述红外镜头之间之外；在所述第三位置，所述第二黑体挡片位于所述红外焦平面探测器和所述红外镜头之间；在所述第四位置，所述第二黑体挡片位于所述红外焦平面探测器和所述红外镜头之间之外。

进一步地，所述第一黑体挡片还包括第一温度控制装置，所述第一温度控制装置连接到所述第一黑体挡片并控制所述第一黑体挡片的所述第一温度。

进一步地，所述第二黑体挡片还包括第二温度控制装置，所述第二温度控制装置连接到所述第二黑体挡片并控制所述第二黑体挡片的所述第二温度。

本发明的实施例中还提供一种使用上述校正装置校正红外图像的方法，其特征在于，包括：所述控制器控制所述第一驱动装置驱动所述第一黑体挡片运动到所述第一位置；所述红外热像仪进行红外成像，获得第一红外原始图像；所述控制器控制所述第一驱动装置驱动所述第一黑体挡片运动到所述第二位置；所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述第二黑体挡片运动到所述第三位置；所述红外热像仪进行红外成像，获得第二红外原始图像；所述控制器控制所述第二驱动装置驱动所述第二黑体挡片运动到所述第四位置；所述控制器根据所述第一红外原始图像和所述第二红外原始图像计算所述红外热像仪的校正参数。

进一步地，所述控制器根据所述第一红外原始图像和所述第二红外原始图像计算所述红外热像仪的校正参数包括：计算所述第一红外原始图像的均值，获得第一均值；计算所述第二红外原始图像的均值，获得第二均值；根据所述第一均值和所述第二均值计算所述校正参数。

进一步地，所述校正参数为非均匀性校正参数。

本发明的实施例中还提供一种红外热像仪，其特征在于，包括上述的任意一种校正装置。