[发明专利]用于红外相机中的寄生热补偿的设备和方法

说明书

本发明涉及一种红外相机，该红外相机包括包含像素阵列(102)的外壳(404)，其中像素阵列包括：形成图像传感器(103)的图像像素(104)，其被布置成接收来自图像场景的红外光；以及多个寄生热感测像素(105)，该多个寄生热感测像素被布置成从所述外壳(404)的内表面的不同部分接收红外光。

本专利申请要求于2018年6月8日提交的且已转让申请号为FR18/00587的法国专利申请的优先权，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及红外相机领域，并且特别地涉及一种用于热成像(thermography)的设备和方法。

背景技术

在热成像领域，红外(infrared,IR)相机(诸如微测辐射热计或冷却式IR成像设备)被用于捕获图像场景的热图像。这种IR相机通常包括形成像素阵列的IR敏感检测器布置。

像素阵列的每个像素将像素处的所测量的温度转换成相对应的电压信号，该电压信号由ADC(模数转换器)转换成数字输出信号。

每个像素处存在的温度是场景温度的函数，但也是各种其他热分量的函数，诸如像素阵列的基板的温度以及还有从其他热源接收的寄生热。基板温度通常在像素阵列上是相对均匀的，并且因此通常可以使用基板中的一个或多个温度传感器相对精确地对其进行估计。然而，由每个像素从其他来源接收的寄生热估计起来有挑战性得多，并且可能导致由每个像素测量的温度读数方面的相对较高的不精确性。事实上，虽然温度探头可以被添加到外壳，但是基于来自这种探头的读数来估计影响像素阵列的每个像素的寄生热是远远不准确的。因此，这种探头的使用不允许产生高精度的热图像，例如准确到几摄氏度以内。另外，这种温度探头是成本相对较高的部件。

因此，在本领域中存在对用于准确地估计和补偿由红外相机中的像素接收的寄生热的低成本解决方案的需求。

发明内容

本说明书的实施例的目的是至少部分解决现有技术中的一个或多个问题。

根据一个方面，提供了一种红外相机，包括包含像素阵列的外壳，其中像素阵列包括：形成图像传感器的图像像素，该图像像素被布置成接收来自图像场景的红外光；以及多个寄生热感测像素，该多个寄生热感测像素被布置成从所述外壳的内表面的不同部分接收红外光。例如，寄生热感测像素中的第一寄生热感测像素以不同于寄生热感测像素中的第二寄生热感测像素的方式定向，使得第一寄生热感测像素和第二寄生热感测像素从外壳的内表面的不同部分接收红外光。

根据一个实施例，红外相机还包括信号校正电路，该信号校正电路被配置为从多个寄生热感测像素接收读数，并基于所述读数对由所述图像传感器捕获的信号执行2D信号校正。

根据一个实施例，红外相机还包括非易失性存储器，该非易失性存储器存储用于将读数转换成用于执行2D信号校正的校正值的转换矩阵。

根据一个实施例，第一寄生热感测像素被配置为仅从外壳的内表面的第一区直接接收红外光；并且第二寄生热感测像素被配置为仅从外壳的内表面的第二区直接接收红外光；并且第一区和第二区不重叠。

根据一个实施例，红外相机还包括被定位在寄生热感测像素上的至少一个部分光屏蔽件，该至少一个部分光屏蔽件部分地限制每个寄生热感测像素的视场。

根据一个实施例，至少一个部分光屏蔽件包括与每个寄生热感测像素相关联的至少一个开口，开口的位置与每个像素的热敏层错开。

根据一个实施例，至少一个部分光屏蔽件被布置成使得寄生热感测像素中的一个或多个仅接收反射的红外光。

根据一个实施例，像素阵列的像素中的每一个是包括悬挂在反射表面上的热敏膜的微测辐射热计；并且寄生热感测像素中将热敏膜与反射表面分离的距离不同于图像像素中将热敏膜与反射表面分离的距离。