[发明专利]基于漫反射金属板的面阵制冷红外热像仪校正方法

说明书

本发明涉及红外热像仪技术领域，尤其涉及一种基于漫反射金属板的面阵制冷红外热像仪校正方法，包括：在面阵制冷红外热像仪的光路中设置漫反射金属板，漫反射金属板位于透镜组与红外探测器的窗口之间，且垂直光路传播方向；令漫反射金属板朝着逐渐远离或逐渐靠近红外探测器的窗口的方向单向移动，在移动过程中确定至少三个采样位置，并在每个采样位置处均获取多帧红外图像；基于每两个相邻采样位置处所获取的多帧红外图像，计算相应的校正斜率和校正截距。本发明提供的方法操作方便、快捷，能够解决面阵制冷红外热像仪难以在实际使用期间进行多点非均匀校正的问题。

技术领域

本发明涉及红外热像仪技术领域，尤其涉及一种基于漫反射金属板的面阵制冷红外热像仪校正方法、用于面阵制冷红外热像仪的校正装置以及面阵制冷红外热像仪成像方法。

背景技术

面阵制冷红外热像仪采用高分辨率的焦平面阵列制冷红外探测器，已成为红外热像仪的主流配置。但是由于焦平面阵列式器件加工水平等因素，所有的红外探测器均存在器件响应不一致的非均匀性。当红外探测器装配成红外热像仪时，必须经过非均匀校正才能正常成像使用。

目前，常用的非均匀校正方法包括单点非均匀校正法和两点非均匀校正法。单点非均匀校正法基于存储在红外探测器电路上的非均匀系数进行校正，随着时间推移，会出现盲元增加以及非均匀性增加的状况，导致红外热像仪成像无法使用。两点非均匀校正法可以同时考虑校正增益(即斜率)和偏置(即截距)两个非均匀项，比单点非均匀校正法具有更好的适用性。但是两点非均匀校正法的条件假设与红外探测器实际的非线性响应存在差别，对于接近线性的中段区域响应基本适用，当超出这个响应区域，红外探测器的非均匀性就会再次在图像上显现出来。多点校正的原理与两点非均匀校正法相近，多点校正通过采集不同响应范围的多个响应点，利用分段函数法将非线性区域分段线性化，在每个分段小区域内更真实地模拟红外探测器非线性响应，校正效果好，适用性更高。

针对面阵制冷红外热像仪，多点校正时，需要多个覆盖视场的高、低温黑体，而在实际使用时，由于结构等限制，难以在红外热像仪镜头前增加变温黑体，通常只能在实验室利用黑体进行标定。但在实验室内标定后，随着时间推移，红外热像仪仍会出现盲元增加以及非均匀性增加的状况，导致红外热像仪成像图像质量下降。

发明内容

本发明的目的是针对上述至少一部分不足之处，提供一种能够在实际使用过程中进行面阵制冷红外热像仪校正的方法，以解决面阵制冷红外热像仪难以在实际使用期间实现多点非均匀校正的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于漫反射金属板的面阵制冷红外热像仪校正方法，包括：

在面阵制冷红外热像仪的光路中设置漫反射金属板，所述漫反射金属板位于透镜组与红外探测器的窗口之间，且垂直光路传播方向；

令所述漫反射金属板朝着逐渐远离或逐渐靠近所述红外探测器的窗口的方向单向移动，在移动过程中确定至少三个采样位置，并在每个采样位置处均获取多帧红外图像；

基于每两个相邻采样位置处所获取的多帧红外图像，计算相应的校正斜率和校正截距。

可选地，所述漫反射金属板的尺寸大于透镜组与红外探测器之间最大光斑尺寸。

可选地，所述漫反射金属板的发射率处于0.02～0.1之间，各方向反射能量均匀。

可选地，在每个所述采样位置处均获取不少于10帧红外图像。

可选地，所述漫反射金属板与所述红外探测器的窗口之间的距离最小不少于2mm，最大不超过8mm。

可选地，各个采样位置均匀间隔分布。

可选地，所述基于每两个相邻采样位置处所获取的多帧红外图像，计算相应的校正斜率和校正截距，包括：

分别计算各采样位置处所获取的多帧红外图像的均值图像的像点灰度和总灰度均值，表达式为：