红外热成像仪焦平面阵列非均匀性校正
字数 658 2025-11-30 04:32:05

红外热成像仪焦平面阵列非均匀性校正

焦平面阵列是红外热成像仪的核心部件,它由成千上万个微小的红外探测器单元组成,每个单元负责将接收到的红外辐射转换为电信号。然而,由于制造工艺的微小差异,即使在没有红外辐射输入的情况下,每个探测器单元的输出电信号也不完全相同,这种固有的差异称为非均匀性。

非均匀性会导致图像中出现固定的图案噪声,例如斑点或条纹,这些噪声会掩盖真实的温度分布,降低图像质量。即使在均匀的温度场景下,非均匀性也会使图像看起来不平滑,存在固定的明暗差异。

为了校正这种非均匀性,需要使用一个已知的、均匀的黑体辐射源作为参考。通过让焦平面阵列观测这个均匀的黑体源,可以记录下每个探测器单元在已知温度下的输出响应。这个过程建立了每个像素的响应特性曲线。

基于每个像素的响应特性,可以计算出一组校正系数,通常包括增益系数和偏移系数。增益系数用于调整每个像素的响应斜率,使其与其他像素一致;偏移系数则用于消除每个像素的基线差异。这些系数被存储在成像仪的存储器中。

在实际成像过程中,成像仪会实时地将每个像素采集到的原始电信号与存储的校正系数进行数学运算。通常,校正公式为:校正后信号 = 增益系数 × 原始信号 + 偏移系数。这个运算过程通过内置的处理器实时完成,从而输出一幅消除了固定图案噪声的均匀图像。

由于探测器特性会随时间或温度变化而发生缓慢漂移,因此需要定期重新进行非均匀性校正。许多热成像仪配备了自动校正功能,当检测到温度稳定且镜头被遮盖时(例如使用快门),会自动执行校正过程,以确保持续的图像质量。

红外热成像仪焦平面阵列非均匀性校正 焦平面阵列是红外热成像仪的核心部件,它由成千上万个微小的红外探测器单元组成,每个单元负责将接收到的红外辐射转换为电信号。然而,由于制造工艺的微小差异,即使在没有红外辐射输入的情况下,每个探测器单元的输出电信号也不完全相同,这种固有的差异称为非均匀性。 非均匀性会导致图像中出现固定的图案噪声,例如斑点或条纹,这些噪声会掩盖真实的温度分布,降低图像质量。即使在均匀的温度场景下,非均匀性也会使图像看起来不平滑,存在固定的明暗差异。 为了校正这种非均匀性,需要使用一个已知的、均匀的黑体辐射源作为参考。通过让焦平面阵列观测这个均匀的黑体源,可以记录下每个探测器单元在已知温度下的输出响应。这个过程建立了每个像素的响应特性曲线。 基于每个像素的响应特性,可以计算出一组校正系数,通常包括增益系数和偏移系数。增益系数用于调整每个像素的响应斜率,使其与其他像素一致;偏移系数则用于消除每个像素的基线差异。这些系数被存储在成像仪的存储器中。 在实际成像过程中,成像仪会实时地将每个像素采集到的原始电信号与存储的校正系数进行数学运算。通常,校正公式为:校正后信号 = 增益系数 × 原始信号 + 偏移系数。这个运算过程通过内置的处理器实时完成,从而输出一幅消除了固定图案噪声的均匀图像。 由于探测器特性会随时间或温度变化而发生缓慢漂移,因此需要定期重新进行非均匀性校正。许多热成像仪配备了自动校正功能,当检测到温度稳定且镜头被遮盖时(例如使用快门),会自动执行校正过程,以确保持续的图像质量。