[发明专利]非均匀性校正时校正参数的标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外热成像技术领域中的非均匀性参数标定领域，特别涉及一种对非制冷红外热成像仪进行非均匀性校正时校正参数的标定方法。

背景技术

非制冷红外热成像仪包括红外焦平面探测器，红外焦平面探测器上排列有感光元件阵列，从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在红外焦平面探测器的这些感光元件（也称像元）上，红外焦平面探测器将接受到的光信号转换为电信号，并进行积分放大、采样保持，通过输出缓冲和多路传输系统，最终送达非制冷红外热成像仪的监视系统形成图像。由于红外焦平面探测器各像元间的输出响应不一致以及光学镜头、移位读出电路和放大电路等的差异导致原始红外图像具有非均匀性，目前工程上常用的非均匀性校正方法主要是基于定标的两点温度定标法，需要将非制冷红外热成像仪置于温度稳定的环境中，接收温度分布均匀的黑体的辐射来计算红外焦平面探测器上感光元件阵列的校正参数。

非制冷红外热成像仪采用半导体热电制冷器（英文：Thermo Electric Cooler，简称：TEC）来稳定红外焦平面探测器的基准温度，尽可能地保证红外焦平面阵列中各像元自身基准温度稳定且一致。而当红外焦平面阵列中各像元的基准温度与环境温度相差过大时，TEC的电流比较大，且稳定温度较慢，导致非制冷红外热成像仪功耗较大，需要较长的时间稳定工作。常用的解决办法是将非制冷红外热成像仪工作的环境温度划分为不同的温区，根据不同的温区设定相应的基准温度值。那么不同的温区也应该使用相应的校正参数。

现有非制冷红外热成像仪的高温工作环境下的校正参数的标定需要将非制冷红外热成像仪放置于稳定的高温环境中，且工作状态稳定，然后对参考辐射源（一般为辐射均匀的黑体）进行定标。

非制冷红外热成像仪的温度标定必须将非制冷红外热成像仪放置于不同的工作环境中对黑体进行定标来获得不同工作环境下的校正参数，标定设备比较复杂，成本较高，且标定流程比较繁琐，花费时间较长。

发明内容

本发明提供一种非均匀性校正时校正参数的标定方法，其目的是用于改善非制冷红外热成像仪在不同温度工作环境（尤其是高温工作环境）下的成像质量，使得非制冷红外热成像仪在不同温度工作环境下的校正参数能够快速、简便地获得。所述技术方案如下：

一种非均匀性校正时校正参数的标定方法，应用于标定系统中，该标定系统包括计算机、黑体辐射源以及位于常温环境中的非制冷红外热成像仪，该非制冷红外热成像仪包括红外焦平面探测器以及半导体热电制冷器TEC，该红外焦平面探测器与该黑体辐射源相对，该方法包括：

该TEC为该红外焦平面探测器提供与待测试温区对应的基准温度，该待测试温区为下限温度值至上限温度值形成的温度范围；

在TEC为红外焦平面探测器提供稳定的基准温度后，该黑体辐射源在该待测试温区的下限温度值工作，该计算机保存该红外焦平面探测器采集的第一原始图像；

该黑体辐射源在该待测试温区的上限温度值工作，该计算机保存该红外焦平面探测器采集的第二原始图像；

该计算机利用该第一原始图像和该第二原始图像，计算与该待测试温区对应的校正参数。

可选的，该TEC为红外焦平面探测器提供与待测试温区对应的基准温度，包括：

将该TEC的设定参数设置为与待测试温区对应的基准温度所对应的设定值，该TEC利用该设定值为该红外焦平面探测器提供该基准温度。

可选的，该黑体辐射源在该待测试温区的下限温度值工作，该计算机保存该红外焦平面探测器采集的第一原始图像，包括：

该黑体辐射源在该待测试温区的上限温度值工作时，该计算机接收该红外焦平面探测器采集的至少一帧原始图像，计算每帧原始图像的平均输出值，在该平均输出值达到第一预定值时，该计算机保存此时该红外焦平面探测器采集的一帧原始图像，记为该第一原始图像。

可选的，该黑体辐射源在该待测试温区的上限温度值工作，该计算机保存该红外焦平面探测器采集的第二原始图像，包括：

该黑体辐射源在该待测试温区的上限温度值工作时，该计算机接收该红外焦平面探测器采集的至少一帧原始图像，计算每帧原始图像的平均输出值，在该平均输出值达到第二预定值时，该计算机保存此时该红外焦平面探测器采集的一帧原始图像，记为该第二原始图像。

可选的，该计算机利用该第一原始图像和该第二原始图像，计算与该待测试温区对应的校正参数，包括：

该计算机利用该第一原始图像各像元的像素值以及该第二原始图像各像元的像素值，计算与该待测试温区对应的校正参数。