[发明专利]一种短波红外焦平面自适应非均匀校正算法

说明书

本发明公开了一种短波红外焦平面自适应非均匀校正算法，所述短波红外焦平面自适应非均匀校正算法通过对焦平面工作模型的改进和优化，采用多参数特性曲线模型计算出焦平面在各种状态的非均匀性，在焦平面工作时实时校正补偿。

技术领域

本发明涉及短波红外焦平面的技术领域，特别是涉及基于多参特性曲线校正模型的短波红外焦平面自适应非均匀校正算法。

背景技术

短波红外焦平面阵列的非均匀性会随使用环境温度、成像目标温度、焦平面自身温度、焦平面工作时间长短的变化而变化，校正系数需要实时更新。

因此希望有一种基于多参特性曲线校正模型的短波红外焦平面自适应非均匀校正算法能够有效的解决上述现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多参特性曲线校正模型的短波红外焦平面自适应非均匀校正算法，通过对焦平面工作模型的改进和优化，采用多参数特性曲线模型计算出焦平面在各种状态的非均匀性，在焦平面工作时实时校正补偿。

为实现上述目的，本发明提供一种基于多参特性曲线校正模型的短波红外焦平面自适应非均匀校正算法包括以下步骤：

①对线性模型进行两个前提假设；

②忽略探测单元在辐射范围较小和去除饱和时存在误差情况下，近似地认为焦平面响应是线性的,在均匀的辐射度条件下，焦平面的非均匀性线性模型用下式来表示：

Y_k(i,j)＝a_k(i,j)*X_k(i,j)-b_k(i,j)+n_k(i,j)

式中，X_k(i,j)表示第k帧时，坐标为(i,j)的探测元所接收到的真实红外辐射度，a_k(i,j)和b_k(i,j)分别为此时，该探测单元的乘性噪声变量和加性噪声变量，n_k(i,j)为读出电路的电子噪声，a_k(i,j)和b_k(i,j)的值同时也随时间变化而改变；

③通过步骤②得出焦平面的非均匀性主要是由乘性的增益和加性的偏置组成，影响焦平面非均匀性的主要是偏置，并且随着环境温度、探测器温度和工作时间的变化，偏置在不停的改变，因此出现很多场景校正算法，只是对偏置不停的预测补偿，在场景不断运动的情况下就得到很好的效果；

④把偏置值的非均匀性分解成环境温度非均匀性、探测器温度非均匀性、工作时间非均匀性几类的组合加上一个固定的均值偏置构成模型：

Y_k(i,j)＝X_k(i,j)+c_k(i,j,t)+l_k(i,j,t)+h_k(i,j,T)+m

式中，c_k(i,j,t)和l_k(i,j,t)、h_k(i,j,T)分别为环境温度非均匀性、探测器温度非均匀性、工作时间非均匀性，m是固定的均值偏置，在校正中忽略；

⑤环境温度非均匀性c_k(i,j,t)表现为随温度t变化的s型曲线：

a_c,b_c,c_c,d_c为系数；

探测器温度非均匀性l_k(i,j,t)表现为随温度变化的三次曲线：

l_k(i,j,t)＝a_l+b_l*t+c_l*t²+d_l*t³