CN110567584B - 一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 - Google Patents
一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110567584B CN110567584B CN201910658765.7A CN201910658765A CN110567584B CN 110567584 B CN110567584 B CN 110567584B CN 201910658765 A CN201910658765 A CN 201910658765A CN 110567584 B CN110567584 B CN 110567584B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pixel
- blind
- response rate
- infrared detector
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10048—Infrared image
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,对三类盲元:1)完全没有任何感应的像素点或者响应率非常低的像素点;2)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的像素点;3)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的像素点,分别检测提取,可应用在非制冷红外探测器的机芯组件上,实时对红外探测器盲元的提取与校正,无需中断产品正常工作,有效消去因强冲击、振动过程中出现的盲元,提升红外探测器的环境适应能力。
Description
技术领域
本发明属于红外成像技术领域,具体涉及一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法。
背景技术
非制冷红外探测器已广泛应用于瞄具及其他观察仪器上。红外瞄具在冲击、振动过程中,会产生盲元。图像盲元会严重影响产品使用,不利于对观察者对目标的识别。因而需要对非制冷红外探测器进行实时盲元提取与校正。常规的盲元提取,首先在中止产品的使用的条件下,需要通过人眼对盲元识别,并通过按键操作或者串口软件操作来定位盲元坐标;该操作方法非常繁琐,严重影响产品使用的实时性。因此,有必要对红外探测器的盲元实时智能提取与校正。
发明内容
针对现有的盲元提取存在的缺陷,本发明创造提供了一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,应用在非制冷红外探测器的机芯组件上,利用该方法可实时对红外探测器盲元进行检测提取和校正。
为了实现上述的目的,本发明采用的技术方案:该实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其特征在于按下述步骤操作:
1)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元提取
红外探测器图像逐行输出,进而利用梯度矩阵A={-1,-1,-1;-1,1,-1;-1,-1,-1}进行卷积运算得到像素值为B,如果B的绝对值大于对应阀值时,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元;
2) 完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元提取
通过图像采集,采集多帧不同图像,对全部的帧图像每个像素点的图像灰度值时域上求均值,如果某个像素点值小于对应阀值时,则判定为完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元;
3)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元提取
响应率变化差距比较小的盲元对于红外图像的响应接近正常像素点输出,将该盲元当成红外探测器非均匀性来处理,该盲元具有一定响应率,但是均匀性比较差,利用非均匀性对其进行修补;对于红外图像非均匀性修补的正常图像处理方法,利用挡片校正技术,在对图像非均匀校正时,利用最终输出的图像实时提取盲元,在挡片校正时,图像输出的灰度值非常均匀,取采集的挡片图像X,图像灰度均值为EX,如果某个盲元的灰度值与EX之差的绝对值大于阀值时,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元;
4)盲元校正处理
通过以上步骤能够提取在实际产品使用过程中出现的所有盲元,确定盲元坐标后,利用临近的非盲元像素的灰度值替换该盲元的灰度值,进而达到对盲元校正处理。
所述步骤1)中的对应阀值为100;所述步骤2)中的对应阀值为3000;所述步骤3)中的阀值为50。
所述步骤1)中的采集多帧不同图像,为20帧或大于20帧图像。
所述红外探测器图像采集帧频率为50Hz,所述红外探测器图像利用14位AD采集的原始数据作为图像处理原始数据。
采用上述技术方案的有益效果:该实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其根据盲元的特征,首先将盲元分为三类:1)完全没有任何感应的像素点或者响应率非常低的像素点;2)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的像素点;3)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的像素点。以上三种盲元,尤其前两种盲元严重影响红外图像观察和目标识别,均需要实时进行修补。如何对红外探测器三类盲元进行提取是本发明的重点,本发明方法能够实时进行盲元提取与校正,无需中断产品正常工作;算法执行效率高,无需占用更多资源,便于FPGA等平台实现;盲元的误判率低。盲元修正后,能够有效提升目标识别率,避免盲元被当成弱小目标。该方法适用于非制冷红外探测器的枪类瞄具、炮类瞄具的产品上,通过红外图像传感器盲元检测提取与校正的智能算法,可以自动替换红外探测器因强冲击、振动过程中出现的盲元。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步详细说明。
图1:为本发明算法流程图;
图2:完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元示意图;
图3:与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元示意图;
图4:与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元示意图。
具体实施方式
如图1所示,:该实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,按下述步骤实施:
1)第一步:
红外探测器图像逐行输出,进而利用梯度矩阵A={-1,-1,-1;-1,1,-1;-1,-1,-1}进行卷积运算得到像素值为B,如果B的绝对值大于对应3000,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元, 从而提取如图3所示的盲元。利用临近的非盲元像素的灰度值替换该盲元的灰度值。
2)第二步:
通过图像采集,采集20帧不同图像,对20帧图像每个像素点的图像灰度值时域上求均值,如果某个像素点值小于对应100,则判定为完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元,从而提取如图2所示的盲元。利用临近的非盲元像素的灰度值替换该盲元的灰度值。
3)第三步:
响应率变化差距比较小的盲元对于红外图像的响应接近正常像素点输出,进而可以将该盲元当成红外探测器非均匀性来处理,也即具有一定响应率,但是均匀性比较差,需要利用非均匀性进行修补。对于红外图像非均匀性修补的正常图像处理方法:图像标定和挡片校正。图像标定需要标定源(热辐射均匀的黑体),在实际产品装备中,无法找到该装置。本发明,利用挡片校正技术,在对图像非均匀校正时,利用最终输出的图像实时提取盲元。在挡片校正时,图像输出的灰度值非常均匀,取采集的挡片图像X,图像灰度均值为EX,如果某个盲元的灰度值与EX之差的绝对值大于50,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元。从而提取如图4所示的盲元。利用临近的非盲元像素的灰度值替换该盲元的灰度值。
本发明方法对红外探测器硬件基本方案:由于人眼可识别的视频频率为25Hz,在不影响最终输出的观察视频帧率下,结合红外图像进行时域算法处理优势,本红外机芯硬件图像采集帧频率为:50Hz。红外机芯采用有挡片校正技术对红外图像非均匀性进行校正补偿。利用14位AD采集的原始数据作为图像处理原始数据,能够有效地保留了图像细节,便于图像盲元数据分析。
Claims (4)
1.一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其特征在于按下述步骤操作:
1)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元提取
红外探测器图像逐行输出,进而利用梯度矩阵A={-1,-1,-1;-1,1,-1;-1,-1,-1}进行卷积运算得到像素值为B,如果B的绝对值大于对应阀值时,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距非常大的盲元;
2) 完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元提取
通过图像采集,采集多帧不同图像,对全部的帧图像每个像素点的图像灰度值时域上求均值,如果某个像素点值小于对应阀值时,则判定为完全没有任何感应或者响应率非常低的盲元;
3)与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元提取
响应率变化差距比较小的盲元对于红外图像的响应接近正常像素点输出,将该盲元当成红外探测器非均匀性来处理,该盲元具有一定响应率,但是均匀性比较差,利用非均匀性对其进行修补;对于红外图像非均匀性修补的正常图像处理方法,利用挡片校正技术,在对图像非均匀校正时,利用最终输出的图像实时提取盲元,在挡片校正时,图像输出的灰度值非常均匀,取采集的挡片图像X,图像灰度均值为EX,如果某个盲元的灰度值与EX之差的绝对值大于阀值时,则判定为与正常像素点对均匀热辐射面响应率对比,响应率变化差距比较小的盲元;
4)盲元校正处理
通过以上步骤能够提取在实际产品使用过程中出现的所有盲元,确定盲元坐标后,利用临近的非盲元像素的灰度值替换该盲元的灰度值,进而达到对盲元校正处理。
2.根据权利要求1所述的实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其特征在于:所述步骤1)中的对应阀值为100;所述步骤2)中的对应阀值为3000;所述步骤3)中的阀值为50。
3.根据权利要求1所述的实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其特征在于:所述步骤1)中的采集多帧不同图像,为20帧或大于20帧图像。
4.根据权利要求1所述的实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法,其特征在于:所述红外探测器图像采集帧频率为50Hz,所述红外探测器图像利用14位AD采集的原始数据作为图像处理原始数据。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910658765.7A CN110567584B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910658765.7A CN110567584B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110567584A CN110567584A (zh) | 2019-12-13 |
CN110567584B true CN110567584B (zh) | 2021-01-01 |
Family
ID=68773781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910658765.7A Active CN110567584B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110567584B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021134714A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 红外图像处理方法、坏点标记方法及相关装置 |
CN111986171B (zh) * | 2020-08-14 | 2024-02-27 | 西安应用光学研究所 | 一种用于红外线阵探测器的异常元检测方法 |
CN112763072B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-06-21 | 深圳市景阳信息技术有限公司 | 一种热成像校正方法、装置及终端设备 |
CN113049118B (zh) * | 2021-03-16 | 2021-11-19 | 昆明物理研究所 | 一种红外焦平面探测器闪元测试装置及测试方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6410916B1 (en) * | 1999-08-23 | 2002-06-25 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Room temperature IR camera |
CN101241592B (zh) * | 2007-02-07 | 2010-05-19 | 南京理工大学 | 高帧频红外图像序列中运动目标的实时复原方法 |
CN101876570A (zh) * | 2010-04-09 | 2010-11-03 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种具有自动盲元剔除功能的读出集成电路 |
CN102410880B (zh) * | 2011-08-05 | 2013-06-19 | 重庆邮电大学 | 基于积分时间调整的红外焦平面阵列盲元检测方法 |
CN104330164B (zh) * | 2014-08-05 | 2018-03-23 | 凯迈(洛阳)测控有限公司 | 红外焦平面阵列的盲元检测方法与装置 |
CN106373094B (zh) * | 2016-08-25 | 2017-11-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种红外图像的非均匀性校正方法及装置 |
CN106525245B (zh) * | 2016-11-03 | 2018-10-30 | 浙江大学 | 一种基于三梯度阈值的快速时序盲元检测与校正方法 |
CN108240863A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 南京理工大学 | 用于非制冷红外热像仪的实时两点非均匀性校正方法 |
CN108805853A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 武汉多谱多勒科技有限公司 | 一种红外图像盲元检测方法 |
CN108152473B (zh) * | 2017-12-10 | 2020-10-16 | 北京工业大学 | 一种水-冰-岩耦合机理的岩石裂隙试验*** |
CN108426640B (zh) * | 2018-02-28 | 2019-05-10 | 北京理工大学 | 一种针对红外探测器缺损像元的校正方法 |
CN109188548A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-11 | 河南中光学集团有限公司 | 一种高速周扫型激光扫描探测*** |
-
2019
- 2019-07-22 CN CN201910658765.7A patent/CN110567584B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110567584A (zh) | 2019-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110567584B (zh) | 一种实时红外探测器盲元检测提取及校正的方法 | |
US7982774B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
CN111047568B (zh) | 一种漏汽缺陷检测识别方法及*** | |
GB2569751A (en) | Static infrared thermal image processing-based underground pipe leakage detection method | |
CN110942457B (zh) | 基于数字图像处理技术的太阳能电池板缺陷检测方法 | |
CN104657945A (zh) | 复杂背景下多尺度时空联合滤波的红外小目标检测方法 | |
CN102063704B (zh) | 一种机载视景增强方法及其装置 | |
CN108898132A (zh) | 一种基于形状上下文描述的太赫兹图像危险品识别方法 | |
CN109584175B (zh) | 一种图像处理方法及装置 | |
CN111611907A (zh) | 一种图像增强的红外目标检测方法 | |
CN108765406A (zh) | 一种基于红外遥感图像的雪山检测方法 | |
CN107392095A (zh) | 一种基于掩码图像的红外弱小目标检测算法 | |
CN110838091B (zh) | 完全自适应的红外图像对比度增强方法及*** | |
CN110298796B (zh) | 基于改进Retinex与对数图像处理的低照度图像增强方法 | |
CN109544535B (zh) | 一种基于红外截止滤镜光学滤波特性的窥视摄像头检测方法及*** | |
CN106327474A (zh) | 一种自动在线盲元检测方法 | |
CN111353968B (zh) | 一种基于盲元检测与分析的红外图像质量评价方法 | |
CN116883412B (zh) | 一种石墨烯远红外电热设备故障检测方法 | |
CN106550221A (zh) | 监视摄像装置及其使用的区域式移动侦测方法 | |
CN111047624A (zh) | 图像弱小目标检测方法、装置、设备及存储介质 | |
CN109934790A (zh) | 带有自适应阈值的红外成像***非均匀性校正方法 | |
Zhao et al. | Principal curvature for infrared small target detection | |
CN112419261A (zh) | 具有异常点去除功能的视觉采集方法及装置 | |
CN109872315B (zh) | 一种光学天文望远镜杂散光均匀性实时检测方法 | |
CN110782426B (zh) | 一种背景提取方法及目标判别方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |