[发明专利]非制冷红外焦平面阵列非均匀性校正的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像系统领域，具体涉及一种非制冷红外焦平面阵列非均匀性校正的方法和装置。

背景技术

红外焦平面阵列属于第二代红外成像器件，是现代红外成像系统的核心，具有结构简单、工作稳定、噪声小、灵敏度高等优点。红外成像系统在理想情况下，红外焦平面阵列受均匀辐射，输出幅度应该完全相同。但是由于像元自身的非均匀性(制作器件的半导体材料不均匀、掩膜误差、工艺条件等的影响造成器件的不均匀)，外界输入(如像元的偏置电压、偏置电流)的不同等因素会造成输出的非均匀性。非均匀性的存在极大的限制了成像系统的性能，在低对比度的红外成像系统中，对成像质量的影响更大，使图像模糊不清，提取不出图像信号的特征，甚至丧失探测能力。

为了解决非均匀性问题，提出了很多方案，如基于定标的一点校正、两点校正非均匀算法、基于场景的高通滤波校正法、自适应的人工神经网络算法等。受限于芯片面积和算法实现难度，目前最常用的片上非均匀性校正方案是一点温度定标算法和两点温度定标算法。

一点温度定标算法是最早的非均匀性校正算法，针对增益系数不均匀性和偏置系数不均匀性的两种情况，但是每次只能满足一种校正。

两点校正算法考虑了像元的增益不均匀性和偏置不均匀性，在通常情况下，当红外辐射的输入为零的时候，像元的相应输出不为零。两点校正法将所有像元的响应特性曲线通过旋转平移，变换为同一条响应特性曲线。经过校正后，在均匀辐射输入的情况下，各个像元的输出电信号相同，从而消除了红外图像的非均匀性噪声。采用两点温度定标法可获得较好的校正效果，但是片上DAC的数量加倍。因此，寻求一种可以降低空间噪声同时又不增加过多片上DAC的方案很有必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简单有效的非制冷红外焦平面阵列非均匀性校正的方法和装置。

根据本发明的一个实施例，提供了一种非制冷红外焦平面阵列非均匀性校正的方法。该方法包括以下步骤：

a、对非制冷红外焦平面阵列上的每个像元在两个目标温度下进行两次测试，得到第一目标温度T₁和第二目标温度T₂下每个像元的输出电压V_out,i(T₁)和V_out,i(T₂)，其中i表示第i个像元；

b、分别对所述第一目标温度和第二目标温度下所有像元的输出电压求平均值，得到和

c、根据所述的所有像元在第一目标温度和第二目标温度下的平均值，分别计算各像元在第一目标温度和第二目标温度下的输出电压值与该温度下所有像元的输出电压平均值的输出电压差异量ΔV_i(T₁)和ΔV_i(T₂)；

d、依次对各像元在第一目标温度和第二目标温度下得到的两个输出电压差异量ΔV_i(T₁)和ΔV_i(T₂)进行四则运算，得到各像元所需的电压调节量ΔV_i；

e、根据所述各像元的调节量ΔV_i在查找表中查询所需DAC(数字/模拟转换)偏移量；

f、用所述的DAC偏移量对非制冷红外焦平面阵列的非均匀性进行校正。