[发明专利]一种基于双重阈值的红外焦平面探测器闪元测试方法

说明书

本发明公开了一种基于双重阈值的红外焦平面探测器闪元测试方法，涉及红外焦平面探测器性能测试技术领域，首先设置面源黑体的温度，测得红外焦平面探测器在所述温度下的输出电压；连续采集红外焦平面探测器的F帧响应数据；筛选并剔除焦平面中的盲元；在焦平面剩余像元中，标记像元噪声大于规定阈值σsubgt;1/subgt;的像元为时间噪声闪元，标记像元波动性参数大于规定阈值σsubgt;2/subgt;的像元为波动性闪元，并记录位置；对时间噪声闪元和波动性闪元取并集，即为焦平面闪元。本发明同时关注焦平面中像元的时间噪声和像元时域响应的整体波动性，避免了对不同特征闪元的错检和漏检，实现了对影响红外焦平面探测器工作精度和稳定性的闪元的有效检测。

技术领域

本发明涉及红外焦平面探测器性能测试技术领域，更具体的说是涉及一种基于双重阈值的红外焦平面探测器闪元测试方法。

背景技术

红外探测在军事、民用领域具有广泛的应用需求，例如红外夜视、对地观测、工程检测、气象监测等，这使得对红外焦平面探测器探测质量与精度的要求越来越高。受到材料、工艺、工作环境的影响或限制，部分像元在成像时响应过高或过低，称之为盲元，在焦平面的实际应用中需要对盲元的响应进行补偿。随着红外焦平面探测器技术的发展，探测器盲元性能的相关检测手段、评价指标及校正补偿已日趋完善，其原理主要基于国标GB/T17444-2013《红外焦平面阵列参数测试方法》中的定义。

闪元被定义为在探测器工作周期内，少于100％频率表现为盲元的像元。作为红外探测器固有特性，闪元对其目标检测及成像性能有显著影响，在一定的时间范围内，闪元输出电平波动较大，有时又趋于正常，由于其时域上的波动特性，闪元在探测器性能的分析中是较难检测和表征的一项因素。不同于盲元，闪元的响应信息仍具有一定价值，且由于波动的不规则性，闪元的响应均值可能与正常像元相近，如果将其作为盲元处理将可能导致目标错检或漏检，因此需要设计新的测试方法提取闪元信息。

闪元出现的频率不及盲元，并且从定义层面不易定量评估，因此对闪元的测试工作较难展开，针对闪元的研究不是很普遍，目前只有少量学者对此做了研究。现有闪元检测方法通常是直接将像元输出信号值与单帧输出信号平均值的绝对值和规定阀值比较，而忽略了闪元的时域波动，因此容易导致闪元检测结果准确率不高。基于此，如何提供一种考虑时间噪声和像元时域响应波动性的红外焦平面探测器闪元测试方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于双重阈值的红外焦平面探测器闪元测试方法，同时关注焦平面中像元的时间噪声和像元时域响应的整体波动性，通过该方法，可有效检测闪元的位置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于双重阈值的红外焦平面探测器闪元测试方法，包括以下步骤：

步骤1、根据红外焦平面探测器的响应波长，设置面源黑体的温度T₀，并测得红外焦平面探测器在温度T₀下的输出电压；

步骤2、连续采集红外焦平面探测器的F帧响应数据；

步骤3、筛选并剔除焦平面中的盲元；

步骤4、在焦平面剩余像元中，标记像元噪声V_N大于规定阈值σ₁的像元为时间噪声闪元，并记录位置；

步骤5、在焦平面剩余像元中，标记像元波动性参数V_F大于规定阈值σ₂的像元为波动性闪元，并记录位置；

步骤6、对所有的时间噪声闪元和波动性闪元取并集，即为焦平面闪元。

可选的，所述步骤3中，筛选并剔除焦平面中的盲元的方法为：

对红外焦平面探测器进行输出信号电压、响应率、噪声计算，按预设的盲元判据筛选盲元，统计死像元数d、过热像元数h，剔除焦平面中的盲元。