[发明专利]一种InGaAs短波红外成像仪的十字盲元检测及校正装置和方法

说明书

本发明请求保护一种InGaAs短波红外成像仪的十字盲元检测及校正装置和方法，包括短波红外标准辐射源、InGaAs短波红外成像仪、上位机检测分析系统及上位机成像校正系统；上位机检测分析系统采集传至上位机的校正用图像数据，上位机成像校正系统采集传至上位机的原始图像数据。本发明提出的方法主要针对十字盲元进行检测和处理，相比于常规校正处理方法，对于十字盲元的处理效果更好，InGaAs短波红外成像仪进行一次校正参数运算后，每次成像调用参数即可对图像校正，无需重新计算校正参数；针对短波红外成像仪利用景物反射光成像的特点，短波红外标准辐射源选用积分球，出光更为均匀，受温度影响小。

技术领域

本发明属于短波红外图像处理领域，更具体的，涉及一种InGaAs短波红外成像仪的十字盲元检测及校正装置和方法。

背景技术

近年来，随着InGaAs材料生长技术及其焦平面制备技术的高速发展，一种基于InGaAs材料的短波红外焦平面探测器出现并快速成熟，带动了短波红外固体成像技术的进步。InGaAs是一种Ⅲ-Ⅴ族的赝二元系半导体材料，为闪锌矿立方晶体结构，通过调整In和Ga的组分其相应波长范围可达0.5μm-2.5μm，并具有很高的量子效率和灵敏度。基于InGaAs材料的短波红外焦平面探测器具有非制冷室温工作、探测率高、均匀性好等优点，因此是小型化、低成本和高可靠性的短波红外成像仪的最佳选择，受到各个应用领域的青睐。在军事方面，短波红外成像仪可用于动态目标监视、跟踪，激光制导与激光雷达等领域；在工业方面，短波红外成像仪可用于塑料分拣、晶圆测试或者工业过程在线自动监控检测等领域；在民用方面，短波红外成像仪能勘探矿产资源、监测土壤和植被的含水量、监测大气成分变化或进行农作物的估产等领域。在短波红外成像仪拥有广阔前景的同时，这些应用领域也对短波红外成像仪提出了更高的要求。

虽然近年来短波红外焦平面和成像仪技术快速发展成熟，但受限于目前材料生长以及制造工艺等因素的影响，短波红外焦平面探测器的部分像元会有对光线响应不正常的情况，呈现为孤立或连续的亮点或暗点，即盲元。盲元的存在严重影响制约了短波红外成像仪的成像效果，导致了短波红外成像仪图像的视觉效果不佳，这对短波红外成像仪在某些特定场景的应用推广很不利。根据国家标准，盲元一般按原理分为过热像元和死像元，在这里，为方便接下来介绍，我们按处理方法将盲元分为十字盲元和普通盲元。定义盲元其上、下、左、右、左上、右上、左下、右下8个像元为邻域像元，若盲元的邻域像元中上、下、左、右4个像元的平均响应大于左上、右上、左下、右下4个像元平均响应的105%或小于左上、右上、左下、右下4个像元平均响应的95%，则我们定义这个盲元为十字盲元；若盲元的邻域像元中上、下、左、右4个像元的平均响应处于左上、右上、左下、右下4个像元平均响应的95%~105%区间内，则定义其为普通盲元。

现有技术中针对短波红外检测的有CN201610937441.3，CN201611125951.7，CN201810828848.1等，其针对不影响周围像元的普通盲元，无论是线性插值、邻域替代等基本方法，还是基于场景的智能处理方法，都能获得不错的补偿效果，大幅提升图像的视觉效果。但是这些方法在处理十字盲元时则显得不适用，补偿效果很难达到预期，有时甚至会加剧图像的不均匀性。因此如果短波红外成像仪使用的焦平面探测器有十字盲元，现有的处理方法将无法获得最佳的图像质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种InGaAs短波红外成像仪的十字盲元检测及校正方法。这种方法不仅能有效地对十字盲元进行补偿，对普通盲元也有优异的补偿效果，能够大幅提升获得的短波红外图像的视觉效果，并且有较高的图像处理效率。

本申请请求保护一种InGaAs短波红外成像仪的十字盲元检测及校正装置，其特征在于，包括：

短波红外标准辐射源、InGaAs短波红外成像仪、上位机检测分析系统及上位机成像校正系统；

所述短波红外标准辐射源作为校正光源，提供校正用的短波红外光；