[发明专利]一种基于FPGA的线阵红外盲元的工程化处理方法及系统

说明书

本发明公开的一种基于FPGA的线阵红外盲元的工程化处理方法及系统，属于红外成像技术领域，包括：对DDR中存储的校正后的图像中心若干行数据进行采样滤波，得到归一化处理后的图像数据，并获取归一化处理后的图像数据的图像均值，根据图像均值确定均值下限和均值上限；基于均值下限和均值上限，对由归一化处理后的图像数据构成的数组进行直方图统计；根据直方图统计结果确定正常像元区间位置，并标记盲元位置，将盲元位置写入到DDR对应像元数据的目标位，NIOS发送解锁数据命令，使能帧缓存乒乓操作；对于每帧数据，根据盲元位置完成盲元替代。通过本发明可以处理探测器端通道均异常的盲元，以及在使用过程出现的盲元。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更具体地，涉及一种基于FPGA的线阵红外盲元的工程化处理方法及系统。

背景技术

针对红外产品逐步实现国产化的现状，目前国产制冷红外线阵探测器应用不断推广，288*4、576*4、768*8系列的红外热像仪产品众多。

红外焦平面探测器因材料缺陷和制作工艺等因素的影响，靶面像元的光电特性不一致，即造成探测器非均匀性问题。光电特性太差的像元会形成盲元，而盲元的存在会在生成的图像中形成较亮或较暗的坏线，对诸如红外小目标检测等会造成大概率的漏检和虚警。由于探测器需求日益广泛，国产化进程加快，探测器靶面分辨率越来越高，盲元的产生难以避免。因此，从软件算法入手，研究盲元的检测与补偿有着非常重要的意义。

不同于制冷面阵探测器，制冷线阵探测器可通过SERDAT在探测器端进行盲元处理。根据探测器手册中的盲元分布，通过测试不同BYPAS通道下像元响应，剔除异常通道，使该盲元正常输出。但是，在探测器端通道均异常的盲元，以及在使用过程出现的盲元，目前缺乏有效的解决方式。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于FPGA的线阵红外盲元的工程化处理方法及系统，旨在处理探测器端通道均异常的盲元，以及在使用过程出现的盲元，通过后端图像处理进行盲元处理。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于FPGA的线阵红外盲元的工程化处理方法，包括：

(1)NIOS执行数据锁定命令，停止帧缓存乒乓操作，对DDR中存储的校正后的图像中心若干行数据进行采样滤波，得到归一化处理后的图像数据，并获取归一化处理后的图像数据的图像均值，根据图像均值确定均值下限和均值上限；

(2)基于均值下限和均值上限，对由归一化处理后的图像数据构成的数组进行直方图统计；

(3)根据直方图统计结果确定正常像元区间位置，并标记盲元位置，将盲元位置写入到DDR对应像元数据的目标位，NIOS发送解锁数据命令，使能帧缓存乒乓操作；

(4)对于每帧数据，根据盲元位置完成盲元替代。

在一些可选的实施方案中，所述归一化处理后的图像数据为：其中，m表示图像数据行数，n表示图像数据列数，j＝0,1,2…n-1，Y(j)表示第j列数据归一化后的结果，I(i,j)表示第i行第j列数据的像素值。

在一些可选的实施方案中，由确定归一化处理后的图像数据的图像均值，由av_down＝av_1-255确定均值下限，由av_up＝av_1+256确定均值上限。

在一些可选的实施方案中，步骤(2)包括：

基于均值下限和均值上限，对由归一化处理后的图像数据构成的数组进行直方图统计得到直方图数组：Hist(k),k＝0,1,2…256-1，k表示灰度级其中，

在一些可选的实施方案中，步骤(3)包括：

(3.1)设定盲元阈值参数t1，计算正常像元输出均值正常像元输出均值下限av_min＝Hist(t1)，正常像元输出均值上限av_max＝Hist(256-t1-1)；