【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于紅外熱成像系統的非均勻性校正領域，特別是一種兩點校正紅外熱像儀的非均勻性的模塊及方法。
技術介紹
在過去的幾十年中，紅外探測器件的元數不斷增加，由單元發展到線列，由線列發展到焦平面陣列(FPA)。紅外焦平面陣列探測器的出現，是紅外成像史上一個劃時代的革命,它大幅提高了紅外成像系統的靈敏度和可靠性。作為現代紅外系統和熱成像系統的關鍵部件，凝視型紅外焦平面陣列(IRFPA)器件成本低廉，體積小，無需制冷,目前已在軍事(紅外跟蹤、預警、制導)、醫療、安全等方面得到廣泛應用,用它構成的紅外成像系統較傳統的光機掃描紅外成像系統具有結構簡單、工作穩定、靈敏度高、噪聲等效溫差(NETD)小等優點。然而，受紅外探測器材料和工藝方面的影響，紅外焦平面陣列的非均勻性問題成為長期以來制約其應用的根本問題。一般意義上的非均勻性是指紅外焦平面陣列在同一均勻輻射下由于探測器各像元的紅外響應度不一致導致其視頻輸出幅度不同，造成像質降低，又稱空間噪聲；更進一步意義上的非均勻性還包括由焦平面陣列所處環境的溫度變化、電荷傳輸效率、1/f噪聲(電流噪聲)、無效探測元(壞元)以及紅外光學系統等諸多因素所造成的成像質量的下降。這種固定的圖像噪聲，使紅外成像系統的溫度分辨率下降，圖像質量受到嚴重影響。因此，必須對紅外焦平面陣列進行非均勻性校正。目前普遍采用后期算法處理來補償空間非均勻性。總起來說，可以將這些技術分為二大類，即基...
【技術保護點】
一種兩點校正紅外熱像儀的非均勻性的模塊，其特征在于：包括數據格式調整模塊、串口指令解析模塊、定標控制模塊、加權平均運算模塊、外部存儲器仲裁控制模塊、第一FIFO緩沖區、第二FIFO緩沖區、求均值模塊、并轉串及FLASH控制器、內部寄存器、兩點參數計算模塊、兩點校正模塊和壞元替代模塊；加權平均運算模塊分別與串口指令解析模塊、定標控制模塊和外部存儲器仲裁控制模塊連接，外部存儲器仲裁控制模塊分別與串口指令解析模塊、定標控制模塊、第二FIFO緩沖區、求均值模塊和兩點參數計算模塊連接，定標控制模塊分別與數據格式調整模塊和串口指令解析模塊連接，兩點校正模塊分別與串口指令解析模塊、第一FIFO緩沖區、兩點參數計算模塊和壞元替代模塊連接，并轉串及FLASH控制器與第二FIFO緩沖區連接，數據格式調整模塊與第一FIFO緩沖區連接，兩點參數計算模塊與壞元替代模塊連接，外部存儲器仲裁控制模塊再外接外部存儲器，外部存儲器仲裁控制模塊、求均值模塊、并轉串及FLASH控制器和內部寄存器分別外接串行FLASH；數據格式調整模塊把紅外熱像儀的探測器采集的原始數據轉化為標準格式數據，即當前幀A，并送到定標控制模塊和第一...
【技術特征摘要】
1.一種兩點校正紅外熱像儀的非均勻性的模塊，其特征在于：包括數據格
式調整模塊、串口指令解析模塊、定標控制模塊、加權平均運算模塊、外部存儲
器仲裁控制模塊、第一FIFO緩沖區、第二FIFO緩沖區、求均值模塊、并轉串
及FLASH控制器、內部寄存器、兩點參數計算模塊、兩點校正模塊和壞元替代
模塊；
加權平均運算模塊分別與串口指令解析模塊、定標控制模塊和外部存儲器仲
裁控制模塊連接，外部存儲器仲裁控制模塊分別與串口指令解析模塊、定標控制
模塊、第二FIFO緩沖區、求均值模塊和兩點參數計算模塊連接，定標控制模塊
分別與數據格式調整模塊和串口指令解析模塊連接，兩點校正模塊分別與串口指
令解析模塊、第一FIFO緩沖區、兩點參數計算模塊和壞元替代模塊連接，并轉
串及FLASH控制器與第二FIFO緩沖區連接，數據格式調整模塊與第一FIFO緩
沖區連接，兩點參數計算模塊與壞元替代模塊連接，外部存儲器仲裁控制模塊再
外接外部存儲器，外部存儲器仲裁控制模塊、求均值模塊、并轉串及FLASH控
制器和內部寄存器分別外接串行FLASH；
數據格式調整模塊把紅外熱像儀的探測器采集的原始數據轉化為標準格式
數據，即當前幀A，并送到定標控制模塊和第一FIFO緩沖區；把紅外熱像儀的
探測器對準低溫黑體，串口指令解析模塊對上位機的定標命令進行解析，并把得
到的累加幀數p和存低溫使能送入定標控制模塊，權值參數q送入加權平均運算
模塊；定標控制模塊控制當前幀A送到加權平均運算模塊進行加權平均運算，
發送讀寫指令給外部存儲器仲裁控制模塊，在外部存儲器中讀出存儲幀B并寫
入均值幀C，循環迭代p次后，最終的均值幀C低溫定標圖像L；
外部存儲器仲裁控制模塊接收各讀寫指令，對它們在時間上進行安排，發送
讀寫請求、地址和數據給外部存儲器，控制外部存儲器依次循環響應各讀寫指令；
再把紅外熱像儀的探測器對準高溫黑體，重復上述過程，得到高溫定標圖像H；
串口指令解析模塊發送寫FLASH使能信號給外部存儲器仲裁控制模塊，從外部
存儲器中同時讀出低溫定標圖像L和高溫定標圖像H，分別送入求均值模塊和第
二FIFO緩沖區；求均值模塊分別求出低溫定標圖像L的均值和高溫定標圖像
H的均值并把它們存入串行FLASH的用戶區域；第二FIFO緩沖區用來實現
\t速率匹配，緩沖后的數據送入并轉串及FLASH控制器；并轉串及FLASH控制
器完成對串行FLASH的配置，把低溫定標圖像L和高溫定標圖像H轉化為串行
數據，依次順序寫入串行FLASH用戶區域，至此定標操作完成；
系統重新上電后，自動從串行FLASH中依次讀出低溫定標圖像L和高溫定
標圖像H并送至外部存儲器仲裁控制模塊，由其寫入外部存儲器指定位置；串
行FLASH自動讀出低溫定標圖像的均值和高溫定標圖像的均值存入內部寄
存器中；當一幀標準數據到達第一FIFO緩沖區時，就通過外部存儲器仲裁控制
模塊同時讀出低溫定標圖像L和高溫定標圖像H，從內部寄存器中讀出低溫定標
圖像的均值和高溫定標圖像的均值一起送到兩點參數計算模塊，通過兩點參
數計算模塊計算得到增益校正系數K和偏置校正系數B，并將增益校正系數K
和偏置校正系數B送入兩點校正模塊進行校正，得到校正后的圖像Y，若增益
校正系數K和偏置校正系數B的值超過設定的閾值，就把壞元標志位置為1，
否則置為0，壞元標志位送入壞元替代模塊；將校正后的圖像Y再送入壞元替代
模塊，壞元替代模塊檢測壞元標志位，一旦發現為1，就把該處對應的像素值用
緩存的前面一個的像素值替換，至此校正處理完成，將得到的最終圖像輸出；
第一FIFO緩沖區起到數據同步的作用，把標準數據、增益校正系數K和偏
置校正系數B對齊，一起送入兩點校正模塊。
2.根據權利要求1所述的兩點校正紅外熱像儀的非均勻性的模塊，其特征
在于：
上述加權平均運算模塊的加權平均運算公式為：
C=q1024×A+(1-q1024)×B]]>其中C為均值幀，即單次取平均得到的一幀圖像；
兩點參數計算模塊的兩點參數計算公式為：
K=H‾-L‾H-LB=H&Cente...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳錢，高航，顏奇歡，錢毅濤，顧國華，隋修寶，于雪蓮，錢惟賢，何偉基，孫鐿誠，潘科辰，劉源，陶遠榮，匡小冬，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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