[发明专利]一种用于扫描型红外搜索系统的非均匀性校正方法

说明书

本发明公开了一种用于扫描型红外搜索系统的非均匀性校正方法，其包括以下步骤：步骤1：建立缓存区，缓存扫描型红外搜索系统的场景实时原始图像数据；步骤2：分别计算缓存区图像的增益参数和偏移参数；步骤3：分别判断缓存区图像水平均匀性和垂直均匀性；步骤4：当水平和垂直均匀性同时满足时，利用步骤2计算的增益参数和偏移参数，更新扫描型红外搜索系统非均匀校正参数，否则返回步骤1，重新寻找均匀场景；步骤5：利用校正参数执行非均匀性校正。本发明克服了校正参数随时间失效的问题，实现了实时高效自动化非均匀性校正，因此本发明提高了校正效率，增强了搜索系统的环境适应性和自动化程度。

技术领域

本发明属于红外搜索技术领域，涉及一种用于扫描型红外搜索系统的非均匀性校正方法。

背景技术

在理想情况下，红外探测器阵列受到均匀辐射时，阵列中各探测元的响应完全一样。但在实际中，由于制作红外探测器件的材料不均匀、掩膜误差、工艺条件等影响，各探测元的响应输出幅度并不相同，导致了红外探测器阵列的固定模式噪声，通常表现为条纹状﹑网格状或者斑驳感图案噪声，这种固定模式噪声引起的图像的失真被称作非均匀性。这种非均匀性会使红外搜索系统扫描得到的图像上出现有规律的条纹失真，而且随着时间的推移，条纹失真现象会日趋严重，严重影响了红外搜索系统的成像质量和作用距离。因此，为了充分利用红外探测器性能，提升红外搜索系统的综合性能，必须进行非均匀性校正。

在扫描型红外搜索系统中，目前主要采用两种非均匀性校正方法：一种是在实验室条件下，系统接收充满整个视场的均匀黑体辐射，获取在高温和低温两个不同温度条件下系统的响应输出，从而计算出各阵列元的增益校正系数和偏移校正系数，并存储在存储器中，以便系统启动后进行非均匀性校正。第二种方法是在红外搜索系统使用中，利用均匀目标遮挡视场，或者使系统进行无云层遮挡的透空观测，为系统提供一个充满视场的均匀辐射场景，来进行非均匀性校正。由于工作环境、观测场景复杂多变，以及系统使用时间老化的影响，校正系数会失效，因此现有方法的适应性差，或者标定时，会影响系统正常工作，需要人工参与，导致效率低，以及自动化程度低。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：为扫描型红外搜索系统提供一种环境适应性好、效率高、自动化的非均匀性校正方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于扫描型红外搜索系统的非均匀性校正方法，其包括以下步骤：

步骤1：建立缓存区，缓存扫描型红外搜索系统的场景实时原始图像数据；

步骤2：分别计算缓存区图像的增益参数和偏移参数；

步骤3：分别判断缓存区图像水平均匀性和垂直均匀性；

步骤4：当水平和垂直均匀性同时满足时，利用步骤2计算的增益参数和偏移参数，更新扫描型红外搜索系统非均匀校正参数，否则返回步骤1，重新寻找均匀场景；

步骤5：利用校正参数执行非均匀性校正。

其中，所述步骤1至步骤5中，参数计算、均匀性判断、参数更新均通过信号处理单元的核心处理器进行，信号处理单元以FPGA芯片为核心。

其中，所述步骤1中，扫描型红外搜索系统上电后，对设定俯仰角内的场景进行360°周视扫描，实时场景信息扫描一次更新一次，生成扫描型红外搜索系统的场景实时原始图像数据。

其中，所述步骤1中，建立一个M*N的FIFO格式的缓存区，对实时原始图像数据进行缓存，其中M表示扫描型红外搜索系统中扫描型探测器的垂直探测元数，N表示对场景进行缓存的水平方向的长度，M、N均大于非均匀性校正所需的最小样本量。

其中，所述步骤2中，偏移参数的计算过程为：