[发明专利]一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法

权利要求书

1.一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：参数采集；利用高精度面源黑体(2)作为标准参考源，使用制冷型凝视红外热像仪(1)进行正常成像并输出数字视频；高精度面源黑体(2)温度可调节，制冷型凝视红外热像仪(1)积分时间可在多档设定值间切换，上位机(3)处理程序可对当前成像画面灰度均值及中心区域均值进行实时存储，从而得到不同外界辐射条件下，不同积分时间下，与数字图像灰度值响应对应的原始数据；

S2：数据处理；首先，建立制冷型凝视红外热像仪(1)不同积分时间下，其响应与外界辐射的关系，采用上位机(3)程序拟合此关系曲线，其次，设计积分时间切换逻辑和阈值；

S3：多段两点标定；使用高精度面源黑体(2)，在不同的积分时间档位下，离线利用通用的两点定标算法计算得到校正增益值和偏移值，并将校正增益值和偏移值固化入不同的非易失性存储空间内，在制冷型凝视红外热像仪(1)开机时，多段两点参数均转移入片上高速存储空间内，随着积分时间档位的切换，校正参数可实现实时随之切换，不存在切换延时；

S4：实时优化；将S2中的积分时间切换逻辑和阈值算法，以可编程的FPGA硬件开发方式，形成程序并固化入成像电路；此时，积分时间切换逻辑、积分时间切换阈值、多段两点参数，均与热像仪响应曲线直接对应，并固化入图像处理主通道中；

所述S2中设计积分时间切换逻辑的方法包括：①就近切换，即在当前积分时间无法适应场景使用时，无论是上调还是下调，均优先切换至临近的积分时间档位，不采取跳变切换的策略，以避免瞬时大范围切换积分时间导致的画面突变的情况，仅当切换至下一档后，仍满足新一档下积分时间切换条件，才再次进行后续切换；②双判据，即积分时间切换的时机和切换方向，综合当前实时成像灰度值分布，和当前积分时间共同判据得到；③双缓冲，即积分时间的切换，其正向一次切换和反向一次切换之间存在一定缓冲区域，避免出现判据重叠区域，从而避免了在特定情况下，不断往复切换的异常状况。

2.根据权利要求1所述的一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法，其特征在于：所述S2中，设计切换阈值的方法包括：根据S1所得不同外界辐射条件下，不同积分时间下，与数字图像灰度值响应对应的原始数据，以实现当前外界辐射，位于当前积分时间下热像仪最佳线性响应区域的中段为目标，得到积分时间切换的最佳时机。

3.根据权利要求1所述的一种红外热像仪高动态范围自适应调节方法，其特征在于：所述S4中，在使用进行了所述处理的热像仪实时成像过程中，在面对不同使用场景的情况下，按照切换逻辑和切换阈值，实时调整积分时间，同时切换两点校正参数，实现动态范围自适应的功能。