j-n共n個(gè)正整數(shù)值，則第i級(jí)第j個(gè)積分時(shí)間被記作每一級(jí)積分時(shí)間對(duì) 應(yīng)的非均勻性校正參數(shù)的個(gè)數(shù)取決于該級(jí)積分時(shí)間的個(gè)數(shù)，對(duì)于每一級(jí)積分時(shí)間有n個(gè)值 的情況，則每一級(jí)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的非均勻性校正參數(shù)就有n組；
[0014]A2通過(guò)黑體標(biāo)定對(duì)步驟1)的每一個(gè)積分時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)獲得每一級(jí)積分時(shí) 間所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度特征值對(duì)應(yīng)的紅外成像系統(tǒng)輸出圖像平均灰度值gi，z，具體 如下：
[0015] A2. 1將黑體靶面溫度調(diào)至第i級(jí)的最小值，當(dāng)最小值為極限值時(shí)，則將該范圍的 最大值減去AT記作最小值，其中AT為第i級(jí)目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度的變化范圍；將紅外成像 系統(tǒng)光學(xué)窗口對(duì)準(zhǔn)均勻黑體靶面，此時(shí)增加探測(cè)器積分時(shí)間，當(dāng)圖像開(kāi)始出現(xiàn)飽和時(shí)，將該 積分時(shí)間記作，將與系數(shù)a相乘，得到at，記為第i級(jí)第n個(gè)積分時(shí)間ti:n， 即：
[0016] ti；n=ati；nmax
[0017] 升高黑體靶面溫度，將第i級(jí)黑體靶面溫度升高步長(zhǎng)設(shè)為AT/n，第i級(jí)其余積分 時(shí)間均采用所述方法，即可完成設(shè)定，記為：
[0018] ti；J=ati；Jmax
[0019] 式中t^ax表示第i級(jí)第j個(gè)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的圖像開(kāi)始出現(xiàn)飽和的積分時(shí)間，a 的取值根據(jù)每一支探測(cè)器的響應(yīng)情況、盲元率等因素具體確定，探測(cè)器響應(yīng)差的、盲元率高 的，a相對(duì)小些，反之，大些，a的取值范圍在0到1之間；
[0020]A2. 2每一級(jí)積分時(shí)間的中間值ti;z，作為這一級(jí)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫 度特征值，這個(gè)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的紅外成像系統(tǒng)輸出圖像平均灰度值為gi，z，其中z的確定依 照如下原則：
[0021] 若第i級(jí)包含n個(gè)積分時(shí)間值，并且n為奇數(shù)，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于自適應(yīng)積分時(shí)間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征在于包括離線(xiàn)標(biāo) 定和在線(xiàn)處理兩個(gè)階段，其中： A離線(xiàn)標(biāo)定： A1將目標(biāo)場(chǎng)景輻射全溫度范圍分為m個(gè)區(qū)域，對(duì)應(yīng)地設(shè)置m級(jí)積分時(shí)間，m級(jí)與積分時(shí) 間相匹配的探測(cè)器非均勻性校正參數(shù)，從目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度由低到高，m的取值范圍為1， 2…i-m共m個(gè)正整數(shù)；對(duì)于每一級(jí)積分時(shí)間的個(gè)數(shù)取決于超幀過(guò)程中用多少幀子幀產(chǎn)生 一幀新的圖像幀，并且每一級(jí)的積分時(shí)間個(gè)數(shù)是相同的，即用n幀子幀累加產(chǎn)生1幀新圖像 幀時(shí)，每一級(jí)的積分時(shí)間就都包含n個(gè)積分時(shí)間，并且在每一級(jí)中，積分時(shí)間由短到長(zhǎng)被記 為1，2…j-n共n個(gè)正整數(shù)值，則第i級(jí)第j個(gè)積分時(shí)間被記作每一級(jí)積分時(shí)間對(duì)應(yīng) 的非均勻性校正參數(shù)的個(gè)數(shù)取決于該級(jí)積分時(shí)間的個(gè)數(shù)，對(duì)于每一級(jí)積分時(shí)間有n個(gè)值的 情況，則每一級(jí)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的非均勻性校正參數(shù)就有n組； A2通過(guò)黑體標(biāo)定對(duì)步驟1)的每一個(gè)積分時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)獲得每一級(jí)積分時(shí)間 所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度特征值對(duì)應(yīng)的紅外成像系統(tǒng)輸出圖像平均灰度值gi，z，具體如 下： A2. 1將黑體靶面溫度調(diào)至第i級(jí)的最小值，當(dāng)最小值為極限值時(shí)，則將該范圍的最大 值減去AT記作最小值，其中AT為第i級(jí)目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度的變化范圍；將紅外成像系統(tǒng) 光學(xué)窗口對(duì)準(zhǔn)均勻黑體靶面，此時(shí)增加探測(cè)器積分時(shí)間，當(dāng)圖像開(kāi)始出現(xiàn)飽和時(shí)，將該積分 時(shí)間記作，將與系數(shù)a相乘，得到at，記為第i級(jí)第n個(gè)積分時(shí)間ti:n，即： f=cif °i,n^ °i,nmax 升高黑體靶面溫度，將第i級(jí)黑體靶面溫度升高步長(zhǎng)設(shè)為AT/n，第i級(jí)其余積分時(shí)間 均采用所述方法，即可完成設(shè)定，記為： ti；J-ati；Jmax 式中表示第i級(jí)第j個(gè)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的圖像開(kāi)始出現(xiàn)飽和的積分時(shí)間，a的取值 根據(jù)每一支探測(cè)器的響應(yīng)情況、盲元率等因素具體確定，探測(cè)器響應(yīng)差的、盲元率高的，a相 對(duì)小些，反之，大些，a的取值范圍在0到1之間； A2. 2每一級(jí)積分時(shí)間的中間值ti;z，作為這一級(jí)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度特 征值，這個(gè)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的紅外成像系統(tǒng)輸出圖像平均灰度值為gi，z，其中z的確定依照如 下原則： 若第i級(jí)包含n個(gè)積分時(shí)間值，并且n為奇數(shù)，z=f; 若第i級(jí)包含n個(gè)積分時(shí)間值，并且n為偶數(shù)，z=f+l; A3探測(cè)器非均勻性校正參數(shù)的標(biāo)定，采用基于定標(biāo)的兩點(diǎn)校正法進(jìn)行標(biāo)定，并將獲得 的非均勻性校正參數(shù)存儲(chǔ)于基于嵌入式平臺(tái)的掉電非易失存儲(chǔ)器中，具體操作如下：選取 每一個(gè)積分時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度的±c°C為進(jìn)行兩點(diǎn)校正的黑體高低溫靶面溫 度，同時(shí)需要保證紅外成像系統(tǒng)光學(xué)窗口對(duì)準(zhǔn)高溫靶面輸出圖像不出現(xiàn)飽和，否則需要對(duì)c 的取值進(jìn)行修正； B在線(xiàn)處理： B1在紅外成像系統(tǒng)正常上電工作后，每單位工作時(shí)間twft，通過(guò)嵌入式平臺(tái)在每單位 時(shí)間開(kāi)始的連續(xù)前幾幀進(jìn)行目標(biāo)場(chǎng)景圖像的捕獲、平均灰度判斷，對(duì)于具有調(diào)焦、變倍光機(jī) 組件的紅外成像系統(tǒng)，在進(jìn)行捕獲圖像前，先將成像系統(tǒng)調(diào)制虛焦?fàn)顟B(tài)，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)輻射均 勻化目的，有利于更加客觀、貼合實(shí)際地進(jìn)行圖像平均灰度的判斷；對(duì)于無(wú)調(diào)焦、變倍組件 的紅外成像系統(tǒng)，直接對(duì)其輸出圖像進(jìn)行平均灰度判斷；在完成圖像平均灰度判斷之后，即 可獲得圖像平均灰度值gt; B2將步驟B1所得圖像平均灰度值gt與步驟A2. 2所得離線(xiàn)標(biāo)定的紅外成像系統(tǒng)輸出 圖像平均灰度值m個(gè)gi，z進(jìn)行數(shù)值比較，選定更接近gt的一級(jí)積分時(shí)間及非均勻性校正參 數(shù)，作為此單位工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行紅外圖像超幀處理的積分時(shí)間和非均勻性校正參數(shù)； B3根據(jù)選定的一級(jí)積分時(shí)間以及相匹配的非均勻性校正參數(shù)，進(jìn)行常規(guī)的紅外圖像超 幀處理以及其他圖像處理方法的處理，最終按照紅外成像系統(tǒng)確定的幀頻實(shí)時(shí)輸出紅外圖 像。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于自適應(yīng)積分時(shí)間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征 在于所述步驟A1中，m的具體劃分方法采用線(xiàn)性均分或者結(jié)合工程實(shí)際、工程經(jīng)驗(yàn)采用非 線(xiàn)性的方法進(jìn)行劃分。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于自適應(yīng)積分時(shí)間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，其特征 在于所述步驟B1中，圖像平均灰度的判斷通過(guò)對(duì)少量多幀圖像進(jìn)行累加后，再進(jìn)行灰度判 斷，進(jìn)而獲得圖像平均灰度值gt。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于自適應(yīng)積分時(shí)間的嵌入式紅外圖像超幀處理方法，目的在于發(fā)揮紅外圖像超幀處理方法能夠改善紅外成像系統(tǒng)的探測(cè)靈敏度以及動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效解決傳統(tǒng)超幀處理方法中獲取子幀的積分時(shí)間不能夠根據(jù)目標(biāo)場(chǎng)景輻射溫度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整的不足，更好地引導(dǎo)探測(cè)器工作在整個(gè)響應(yīng)范圍的中間區(qū)域。本發(fā)明包括離線(xiàn)標(biāo)定和在線(xiàn)處理兩個(gè)階段的處理。本發(fā)明還給出了由于探測(cè)器積分時(shí)間被調(diào)整以后導(dǎo)致的圖像非均勻性問(wèn)題的校正措施。本發(fā)明是基于嵌入式平臺(tái)的紅外圖像超幀處理方法，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中不需要借助任何專(zhuān)用裝置，而且可以實(shí)現(xiàn)該方法的實(shí)時(shí)工程應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】G01J5-22, H04N5-33, H04N5-353
【公開(kāi)號(hào)】CN104618664
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410828456
【發(fā)明人】洪聞青, 姚立斌, 姬榮斌, 劉傳明, 蘇俊波, 陳樹(shù)剛, 趙燦兵
【申請(qǐng)人】昆明物理研究所
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日