[发明专利]快照式成像光谱仪光斑阵列精确位置校正方法

说明书

本发明公开了快照式成像光谱仪光斑阵列精确位置校正方法，通过选取全靶面中的光斑点阵，然后对矩形子区域划分，通过直方图算法得出每个子区域的阈值，然后根据一个子区域的相邻子区域的初始阈值以及权重系数来表示中心区域的最佳阈值，然后确定子区域亮点位置，最后判断是否为有效点。本方法实现有效点提取、无效点剔除，避免造成无效亮点对光谱定标干扰。

技术领域

本发明属于光谱仪技术领域，尤其涉及一种快照式成像光谱仪光斑阵列精确位置校正方法。

背景技术

现有技术中的背景靶面的亮点提取主要通过设定一个全局阈值来实现，导致靶面上的某些区域仍然会有一部分亮点未被提取或者提取到无效亮点，从而严重降低快照式视频成像光谱仪光谱定标精度。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种快照式成像光谱仪光斑阵列精确位置校正方法，包括如下步骤：

S1：选取全靶面中m×n个点阵；

S2：将上述靶面划分为m×n个矩形子区域，计算每个矩形子区域之间的横向步长和纵向步长；

S3：根据灰度直方图方法计算出每一个子区域的初始阈值T₀(i，j)：

其中，A为背景直方图的峰值，B为亮点区域的中心灰度级，C为根据子区域亮度进行调整的自由变量，C∈[20,50]；

S4：根据通过每个子区域相邻的子区域的初始阈值以及权重系数来表示中心区域的更新阈值T′(i，j)，公式为：

其中，D_(i,j)为邻子区域的权重系数，且为如下关系：

S5：将子区域所有像素点灰度值DN与更新后的灰度阈值比较，将灰度值DN＞T′(i，j)的像素点提取出，再通过灰度质心算法求得亮点的准确位置；

S6：找到亮点的准确位置后，将所述亮点开一个a×a的开窗，计算窗口区域的平均灰度值T_p，根据下述公式判断该子区域亮点是否有效：

T_p-A＞T₂(4)

其中，T₂为亮点的灰度阈值，取值范围为[100,200]，若公式成立则为该点有效点，将该点进行提取，若公式不成立，则该点为无效点，对该点进行剔除。

优选的，所述点阵由汞灯光斑形成。

优选的，所述点阵的标点坐标规律为：第一排第一列点坐标为(x₁,y₁),第一排第m列点坐标为(x_m,y₁),第n排第一列点坐标为(x₁,y_n)。

优选的，每个子区域的横向之间的步长为每个子区域的竖向之间的步长为

优选的，所述步骤S6中a×a的开窗中，a＝3。

有益效果：本发明的方法首次提出利用亮点的相邻子区域来计算确定全靶面所有子区域亮点提取的最佳灰度阈值，通过此方法实现全靶面亮点自适应提取，提高了快照式视频成像光谱仪的光谱定标精度。

另外，本方法提出通过亮点光斑邻域阈值结合灰度直方图算法，通过直方图算法，判断提取出的亮点是否为有效亮点，从而实现有效点提取、无效点剔除，避免造成无效亮点对光谱定标干扰。

附图说明

图1为本发明一种实施例的探测器全靶面像素分布示意直方图；

图2为本发明一种实施例的探测器靶面图像采集示意图；