本发明属于红外图像非均匀校正领域,具体涉及一种考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法。
背景技术:
1、红外成像系统受限于当前红外成像系统核心器件的工艺水平,红外图像存在非均匀性,具体表现为条纹噪声、块状噪声、噪点以及光晕现象,严重影响了红外成像系统的成像质量,因此红外图像通常需要非均匀校正。如今红外成像系统为了探测多类目标,通常通过添加衰减片和积分时间来达到宽动态范围探测的目的。而工程上使用的两点非均匀校正法对这样的系统显现出了自己的弊端。由于变衰减片和变积分时间,使得校正档位多,两点非均匀校正法需要对每个档位进行校正,操作变得繁琐耗时;由于档位的增多,需存储的校正系数变多,这对于存储资源紧张的星载和机载系统难以满足。另外,有时为了获得优异的非均匀校正效果,需要对每个档位进行多段两点非均匀校正,以适应背景环境辐射变化大的场景。这便会进一步增加两点校正系数的数量,使得两点校正的弊端更为凸显。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,以力图解决或至少缓解上面提到的问题。
2、本发明所采用的技术方案为:一种考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,该方法包括:
3、步骤1,通过变衰减片和积分时间红外成像系统响应模型建立考虑衰减片和积分时间的非均匀校正模型;
4、步骤2,根据各积分时间档位和衰减片档位的线性区温度范围,执行黑体图像采集策略;
5、步骤3,根据步骤1的考虑衰减片和积分时间的非均匀校正模型,用加权最小二乘法建立目标函数,并进行最优化算法求解出图像前几个像素的八个非均匀校正系数,八个非均匀校正系数包括:校正斜率、与衰减片前的红外成像系统杂散辐射相关的校正截距、与衰减片后的红外成像系统杂散辐射相关的校正截距、与积分时间相关的二次修正项、与积分时间相关的三次修正项、与衰减片自身辐射相关的校正截距、与探测器暗电流相关的校正截距,与衰减片发射率相关的系数;
6、步骤4,将步骤3求解的非均匀校正系数之一、即与衰减片发射率相关的系数代入步骤1的考虑衰减片和积分时间的非均匀校正模型,将非均匀校正模型线性化,采用加权线性最小二乘方法求解剩余像素的其余七个非均匀校正系数。
7、本发明有益效果:
8、(1)省时高效:建立考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正模型,该模型的优势在于使用少量几个黑体温度校正点便可实现高效非均匀校正;
9、(2)大大减少所需存储的校正系数:全档位使用一个校正方程,仅需几个校正系数且其数量与衰减片和积分时间档位数量无关,而传统非均匀校正方法所需校正系数数量与衰减片和积分时间档位数量为线性增长关系,因此该方法可大大减少变衰减片和积分时间红外成像系统的非均匀校正系数数量。
1.一种考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,其特征在于,所述步骤1包括:
3.如权利要求1所述的考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,其特征在于,所述步骤2包括:
4.如权利要求1所述的考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,其特征在于,所述步骤3包括:
5.如权利要求1所述的考虑衰减片和积分时间影响的高效非均匀校正方法,其特征在于,所述步骤4中采用加权线性最小二乘方法求解剩余像素的其余七个非均匀校正系数包括: