多通道红外探测器中条纹非均匀性实时校正方法

摘要

本发明公开一种多通道红外探测器中条纹非均匀性实时校正方法，包括如下步骤：(1)利用标准参考辐射源，初始化多通道红外探测器的条纹非均匀性变化区间；(2)输入原始红外图像；(3)校正原始红外图像的点状非均匀性；(4)对点校图像高通滤波；(5)对点校图像高频分量像素点进行筛选；(6)计算第j读出通道条纹非均匀性的校正参数；(7)对点校图像的条纹非均匀性进行抑制，输出校正图像；(8)更新第j读出通道条纹非均匀性的变化区间；(9)输入新一帧原始红外图像，跳转至步骤(3)。本发明对条纹非均匀性进行校正，进一步改善了多通道红外探测器的成像质量，极大提高了图像的校正精度。

主权项

1.一种多通道红外探测器中条纹非均匀性实时校正方法，其特征在于包括如下步骤：（1）利用标准参考辐射源，初始化多通道红外探测器的条纹非均匀性变化区间[NU_min(j),NU_max(j)]；NU_min(j)和NU_max(j)分别表示第j读出通道变化区间的最小值和最大值,第j读出通道对应于图像的第j列；（2）输入原始红外图像X_raw；（3）校正原始红外图像的点状非均匀性，输出点校图像X_fix；（4）构造读出通道方向的高通滤波器，对点校图像X_fix高通滤波，得到X_fix的高频分量X_high；（5）对点校图像X_fix高频分量X_high像素点进行筛选，消除目标高频分量对条纹非均匀性校正参数的影响；点校图像X_fix高频分量X_high的筛选准则是：其中，是高频分量X_high(i,j)的筛选输出，X_high(i,j)是点校图像(i,j)处的高频分量，NU_min(j)和NU_max(j)分别是第j读出通道条纹非均匀性变化区间的最小值和最大值，i和j分别是图像的行数和列数；（6）基于步骤（5）计算第j读出通道条纹非均匀性的校正参数O(j)；校正参数O(j)的表达式为，$O\left(j\right)=E\left[X_{\mathrm{high}}^{\prime }(i,j)\right]$其中，E[·]是期望运算，是高频分量的筛选输出，i和j分别是图像的行数和列数；（7）对点校图像X_fix的条纹非均匀性进行抑制，输出校正图像X_out；像素(i,j)处的校正输出X_out(i,j)表达式为：X_out(i,j)＝X_fix(i,j)-O(j)其中，X_fix(i,j)是点校图像(i,j)处的像素值，O(j)是第j读出通道的校正参数，i和j分别是图像的行数和列数；（8）更新第j读出通道条纹非均匀性的变化区间[NU_min(j),NU_max(j)]；第j读出通道条纹非均匀性变化区间的迭代更新准则是：$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{NU}}_{\min }\left(j\right)=\frac{1}{N}\times O\left(j\right)+(1-\frac{1}{N})\times {\mathrm{NU}}_{\min }\left(j\right)& |O\left(j\right)-{\mathrm{NU}}_{\min }\left(j\right)|<ϵ\\ {\mathrm{NU}}_{\max }\left(j\right)=\frac{1}{N}\times O\left(j\right)+(1-\frac{1}{N})\times {\mathrm{NU}}_{\max }\left(j\right)& |{\mathrm{NU}}_{\max }\left(j\right)-O\left(j\right)|<ϵ\end{array}\right.$其中，NU_min(j)和NU_max(j)分别是第j读出通道条纹非均匀性变化区间的最小值和最大值，O(j)是第j读出通道条纹非均匀性的校正参数，N是积累帧数，ε是误差常量；（9）输入新一帧原始红外图像，跳转至步骤(3)。