一种盲元检测方法、装置及电子设备

文档序号:1781956 发布日期:2019-12-06 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种盲元检测方法、装置及电子设备 (Blind pixel detection method and device and electronic equipment ) 是由 马甲迎 唐杰 谢浩山 于 2018-05-29 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种盲元检测方法、装置及电子设备。该方法包括:获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于所述辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元。通过本方案,可以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。(The embodiment of the application provides a blind pixel detection method, a blind pixel detection device and electronic equipment. The method comprises the following steps: obtaining a plurality of frames of target images about the auxiliary object; wherein, any frame of target image is: under a preset environment temperature, images which are induced by an infrared focal plane array in the infrared thermal imaging equipment and are related to the auxiliary object, and different frames of target images correspond to different preset environment temperatures; calculating at least one frame of difference image corresponding to the multiple frames of target images, wherein any frame of difference image is an image obtained by subtracting two frames of target images; and for each frame of difference image, determining blind pixels in the infrared focal plane array based on the difference image and pixel values corresponding to each pixel element in the infrared focal plane array and related to the difference image. Through the scheme, the blind pixels of the infrared focal plane array under different temperature environments can be quickly and effectively detected.)

一种盲元检测方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及红外热成像技术领域,特别是涉及一种盲元检测方法、装置及电子设备。

背景技术

受制造工艺、材料等因素的影响,红外热成像设备中的红外焦平面阵列均不可避免地存在盲元、非均匀性等问题。由于盲元的存在会影响后期的图像处理算法及视觉效果,因此需要对红外焦平面阵列中的盲元进行检测,从而后续执行去盲元处理。其中,盲元包括死像元与过热像元,根据国标GB/T17444-1998中的规定,死像元为响应率低于平均响应率1/10的像元,过热像元为响应率高于平均响应率10倍的像元。

并且,对于无温控的红外焦平面阵列而言,不同环境温度下像元的响应率的变化对盲元有很大影响,即,在一种环境温度下响应率处于正常范围的像元,在其他环境温度下可能响应率变为处于不正常范围,成为新的盲元。

因此,如何快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元,是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种盲元检测方法、装置及电子设备,以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。具体技术方案如下:

第一方面,本申请实施例提供了一种盲元检测方法,包括:

获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于所述辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;

计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;

针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元。

可选地,所述多帧目标图像所对应的多个预定环境温度属于至少两个温度分区,每一温度分区包括至少两个预定环境温度;不同的温度分区下,所述红外热成像设备的目标设备参数不同;

所述计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像的步骤,包括:

针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像,其中,任一组目标图像所对应的预定环境温度属于同一温度分区。

可选地,所述获得关于辅助对象的多帧目标图像的步骤,包括:

按照所对应预定环境温度升序或降序的顺序,依次获得关于辅助对象的多帧目标图像;

所述针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像的步骤,包括:

针对每一组目标图像,从第二次获得目标图像开始,每次获得目标图像后,将当前获得的目标图像与上一次获得的目标图像作差,得到差值图像,并删除所述上一获得的目标图像。

可选地,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤之前,所述方法还包括:

针对每一帧差值图像,获取与该差值图像匹配的增益矩阵,并利用所获取的增益矩阵对该差值图像进行数据放大处理。

可选地,所述获取与该差值图像匹配的增益矩阵的步骤,包括:

确定目标参考信息,所述目标参考信息为:采集第一图像时所利用的目标设备参数或所述第一图像对应的预定环境温度所属于的温度分区,所述第一图像为生成该差值图像的目标图像;

基于预设的参考信息与增益矩阵的对应关系,确定所述目标参考信息对应的目标增益矩阵,并将所述目标增益矩阵作为与该差值图像匹配的增益矩阵。

可选地,任一参考信息对应的增益矩阵的确定方式包括:

获得关于第一对象的第一图像,以及关于第二对象的第二图像,其中,所述第一图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第一对象的图像;所述第二图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第二对象的图像;所述第一对象的温度低于所述第一温度,所述第二对象的温度高于所述第一温度,所述第一温度为当前参考信息对应的温度分区中的温度;

按照预定计算方式,计算所述红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到增益矩阵;

所述预定计算方式包括:

确定所述第二图像的像素均值与第一图像的像素均值的第一差值;

计算像元对应的关于第二图像的像素值与关于第一图像的像素值的第二差值;

将第一差值与第二差值的比值作为像元对应的增益值。

可选地,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤,包括:

针对每一帧差值图像,计算该差值图像的全局均值和全局标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与所述全局均值的第三差值,判断所述第三差值是否大于所述全局标准差的第一预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元。

可选地,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤,包括:

针对每一帧差值图像,对该差值图像分区计算均值和标准差,得到该差值图像的局部均值和局部标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与目标局部均值的第四差值,判断该第四差值是否大于目标局部标准差的第二预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元;

其中,所述目标局部均值为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部均值;

所述目标局部标准差为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部标准差。

第二方面,本申请实施例提供了一种盲元检测装置,包括:

目标图像获得单元,用于获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于所述辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;

差值图像计算单元,用于计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;盲元确定单元,用于针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元。

可选地,所述多帧目标图像所对应的多个预定环境温度属于至少两个温度分区,每一温度分区包括至少两个预定环境温度;不同的温度分区下,所述红外热成像设备的目标设备参数不同;

所述差值图像计算单元,包括:

差值图像计算子单元,用于针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像,其中,任一组目标图像所对应的预定环境温度属于同一温度分区。

可选地,所述目标图像获得单元具体用于:

按照所对应预定环境温度升序或降序的顺序,依次获得关于辅助对象的多帧目标图像;

所述差值图像计算子单元具体用于:

针对每一组目标图像,从第二次获得目标图像开始,每次获得目标图像后,将当前获得的目标图像与上一次获得的目标图像作差,得到差值图像,并删除所述上一获得的目标图像。

可选地,所述盲元检测装置还包括:

增益单元,用于所述盲元确定单元针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤之前,针对每一帧差值图像,获取与该差值图像匹配的增益矩阵,并利用所获取的增益矩阵对该差值图像进行数据放大处理。

可选地,所述增益单元获取与该差值图像匹配的增益矩阵具体为:

确定目标参考信息,所述目标参考信息为:采集第一图像时所利用的目标设备参数或所述第一图像对应的预定环境温度所属于的温度分区,所述第一图像为生成该差值图像的目标图像;

基于预设的参考信息与增益矩阵的对应关系,确定所述目标参考信息对应的目标增益矩阵,并将所述目标增益矩阵作为与该差值图像匹配的增益矩阵。

可选地,任一参考信息对应的增益矩阵的确定方式包括:

获得关于第一对象的第一图像,以及关于第二对象的第二图像,其中,所述第一图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第一对象的图像;所述第二图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第二对象的图像;所述第一对象的温度低于所述第一温度,所述第二对象的温度高于所述第一温度,所述第一温度为当前参考信息对应的温度分区中的温度;

按照预定计算方式,计算所述红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到增益矩阵;

所述预定计算方式包括:

确定所述第二图像的像素均值与第一图像的像素均值的第一差值;

计算像元对应的关于第二图像的像素值与关于第一图像的像素值的第二差值;

将第一差值与第二差值的比值作为像元对应的增益值。

可选地,所述盲元确定单元包括第一确定单元;

所述第一确定单元用于:

针对每一帧差值图像,计算该差值图像的全局均值和全局标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与所述全局均值的第三差值,判断所述第三差值是否大于所述全局标准差的第一预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元。

可选地,所述盲元确定单元包括第二确定单元;

所述第二确定单元用于:

针对每一帧差值图像,对该差值图像分区计算均值和标准差,得到该差值图像的局部均值和局部标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与目标局部均值的第四差值,判断该第四差值是否大于目标局部标准差的第二预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元;

其中,所述目标局部均值为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部均值;

所述目标局部标准差为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部标准差。

第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现本申请实施例所提供的盲元检测方法的步骤。

本申请实施例中,获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于该辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。本方案中,基于不同预定环境温度下,红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,来确定该红外焦平面阵列中的盲元,因此,可以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种盲元检测方法的流程图;

图2为本申请实施例所提供的一种盲元检测方法的另一流程图;

图3为本申请实施例所提供的一种盲元检测装置的结构示意图;

图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

为了快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元,本申请实施例提供了一种盲元检测方法、装置及电子设备。

下面首先对本申请实施例所提供的一种盲元检测方法进行介绍。

需要说明的是,本申请实施例所提供的一种盲元检测方法的执行主体可以为一种盲元检测装置。在具体应用中,该盲元检测装置可以运行于具有红外焦平面阵列的红外热成像设备,当然,也可以运行于与该红外热成像设备相通信的电子设备。其中,该红外热成像设备可以为红外焦平面探测器、红外热成像机芯组件、红外热成像仪等,其中,红外热成像仪的类型包括但不局限于测温型、观测型、车载型;而该电子设备可以为终端设备或服务器,这都是合理的。

可以理解的是,红外焦平面阵列(infrared Focal Plane Array)属于红外光学系统焦平面,可使整个视场内景物的每一个像元与一个敏感元相对应的多元平面阵列红外探测元件。

如图1所示,本申请实施例所提供的一种盲元检测方法,可以包括如下步骤:

S101,获得关于辅助对象的多帧目标图像;

其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于该辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度。

为了对盲元进行检测,可以通过辅助对象遮挡该红外热成像设备的光路,使得该红外热成像设备的红外焦平面阵列可以感应该辅助对象,从而生成该辅助对象的目标图像;并且,可以将该红外热成像设备所处的环境温度按照多个预定环境温度进行调整。这样,该盲元检测装置可以获得关于该辅助对象的多帧目标图像,进而执行后续的处理。可以理解的是,在具体应用中,任一目标图像可以为该红外热成像设备所生成的一帧图像;当然,任一目标图像也可以为对该红外热成像设备所生成的多帧图像进行均值滤波后的结果,其中,该多帧图像对应于同一预定环境温度。

其中,该辅助对象可以为具有均匀辐射属性的对象,例如:均匀辐射面。并且,为了保证均匀辐射,该辅助对象可以为仅仅使用一种材质构成的对象,当然并不局限于此。另外,该辅助对象可以通过人工固定,也可以通过一特定的固定设备来固定,从而保证该辅助对象可以稳定地遮挡该红外热成像设备的光路。

其中,多个预定环境温度可以为:红外焦平面阵列的工作温度范围内的温度,本申请不对多个预定环境温度的具体温度值进行限定。并且,在具体应用中,该盲元检测装置可以一并获得多帧目标图像;当然,也可以依次获得关于辅助对象的多帧目标图像,例如:可以按照所对应预定环境温度降序或升序的顺序,依次获得关于辅助对象的多帧目标图像。

S102,计算该多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;

为了快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元,本申请实施例所提供方案将不同预定环境温度下,该红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,作为像元是否盲点的评判依据。因此,该盲元检测装置可以计算多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,进而利用该至少一帧差值图像进行后续处理。

其中,该盲元检测装置可以对所获得的任意两帧目标图像进行作差处理,或者,对先后获得的两帧目标图像进行作差处理,这都是合理的。其中,由于差值图像为对两帧目标图像作差所得,因此,差值图像中的各个像素值为两帧目标图像的像素差值,并且,红外焦平面阵列中的每个像元在差值图像中均存在对应的像素值。

可选地,在依次获得多帧目标图像时,为了降低存储空间占用率,所述计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像的步骤,可以包括:

从第二次获得目标图像开始,每次获得目标图像后,将当前获得的目标图像与上一次获得的目标图像作差,得到差值图像,并删除该上一次获得的目标图像。

另外,可以理解的是,在获得目标图像后,该盲元检测装置可以直接利用所获得的目标图像来计算差值图像。当然,由于目标图像中通常存在噪声,为了进一步提高盲元检测准确度,在获得目标图像后,该盲元检测装置可以对所获得的目标图像进行去噪处理,基于去噪处理后的目标图像来计算差值图像。其中,去噪处理可以包括但不局限于均值滤波、中值滤波、K近邻平滑滤波、对称近邻均值滤波等。

S103,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。

其中,该盲元检测装置对于每一帧差值图像的处理过程相同。具体的,以一帧差值图像进行说明,该处理过程可以包括:基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。在所有差值图像均被处理完毕后,该盲元检测装置快速有效地检测到红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

并且,为了便于计算,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤之前,还可以利用预先设置的增益矩阵来对各个差值图像进行数据放大。其中,所有差值图像可以对应同一增益矩阵,并且,该预先设置的增益矩阵可以根据经验值进行设定,本申请对此不作限定。

需要说明的是,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的具体实现方式,存在多种,下面结合两种具体实现方式进行示例性说明。

可选地,在一种实现方式中,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤,包括:

针对每一帧差值图像,计算该差值图像的全局均值和全局标准差;

针对该红外焦平面阵列中的每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与该全局均值的第三差值,判断该第三差值是否大于该全局标准差的第一预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元。其中,第一预定倍数可以为2倍、3倍、4倍等等,本申请对此不作限定。

具体的,计算任一差值图像的全局均值所利用的公式可以为:

其中,μg为差值图像的全局均值,M×N为差值图像的大小,即红外焦平面阵列的分辨率,imgd(i,j)为坐标点(i,j)的像素值。

具体的,计算任一差值图像的全局标准差所利用的公式可以为:

其中,σg为差值图像的全局标准差,μg为差值图像的全局均值,M×N为差值图像的大小,即红外焦平面阵列的分辨率,imgd(i,j)为坐标点(i,j)的像素值。

可选地,在另一种实现方式中,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤,可以包括:

针对每一帧差值图像,对该差值图像分区计算均值和标准差,得到该差值图像的局部均值和局部标准差;

针对每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与目标局部均值的第四差值,判断该第四差值是否大于目标局部标准差的第二预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元;

其中,该目标局部均值为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部均值;

该目标局部标准差为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部标准差。

其中,第二预定倍数可以为2倍、3倍、4倍等等;并且,可以根据实际情况对差值图像进行分区,本申请不对分区的数量和分区方式进行限定。

具体的,计算任一差值图像的局部均值所利用的公式可以为:

其中,μl为差值图像的局部均值,(2*R+1)×(2*R+1)为差值图像的分区大小,imgd(i,j)为坐标点(i,j)的像素值,R为分区的半径。

具体的,计算任一差值图像的局部标准差所利用的公式可以为:

其中,σl为差值图像的局部标准差,μl为差值图像的局部均值,(2*R+1)×(2*R+1)为差值图像的分区大小,imgd(i,j)为坐标点(i,j)的像素值,R为分区的半径。

需要说明的是,上述的基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元仅仅作为示例,并不应该构成对本申请实施例的限定。

另外,可以理解的是,该盲元检测装置可以在每次获得差值图像后,针对当前所获得差值图像,执行基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤。当然,该盲元检测装置也可以在获得所有差值图像后,针对每一帧差值图像,执行基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤。

本实施例所提供方案中,获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于该辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。本方案中,基于不同预定环境温度下,红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,来确定该红外焦平面阵列中的盲元,因此,可以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

另外,为了保证红外焦平面阵列在整个工作温度范围内的可成像温度动态范围和响应能力,可以将红外焦平面阵列的工作温度范围进行分区,得到至少两个温度分区。进而,从每一温度分区中选择至少两个温度作为预定环境温度;并且,不同的温度分区下,该红外热成像设备的目标设备参数不同。具体的,目标设备参数的类型可以包括积分时间,积分电容,像元偏压,盲元偏压,片上校正参数等中的一种或多种。举例而言:假设目标设备参数的类型为积分时间,温度分区1下,该红外热成像设备的积分时间可以为t1,而温度分区2下,该红外热成像设备的积分时间可以为t2。

由于不同的温度分区对应不同的目标设备参数,因此,该红外热成像设备所处的环境温度按照多个预定环境温度进行调整时,该红外热成像设备的目标设备参数也可以进行适应性调整,进而基于适应性调整后的目标设备参数来完成目标图像的采集。其中,可以通过该红外热成像设备中的温度传感器来检测环境温度,确定所检测到的环境温度所位于的温度分区,进而根据预设的关于温度分区与目标设备参数的对应关系,来调整该红外热成像设备的目标设备参数。

需要强调的是,温度分区的分区点的选择可以遵守如下原则:a.避开常温工作区,即常温工作范围的温度值不作为分区点;b.每一个温度分区,在响应能力尽可能大的情况下保证红外焦平面阵列的可成像温度动态范围。并且,考虑到红外焦平面阵列的响应率随着温度的降低而降低,因此,对于工作温度范围[a,b]而言,在分区时,以第一温度间隔来对温度范围[a,c]进行分区,而以第二温度间隔来对温度范围(c,b]进行分区。其中,第一温度间隔的温度范围大于第二温度间隔的温度范围,从而在保证依据响应特性进行划分的前提下,减少目标图像的数量。其中,c的具体值可以根据实际情况设定,本申请对此不做限定。

基于上述的不同温度分区对应不同目标设备参数的处理思想,如图2所示,本申请实施例所提供的一种盲元检测方法,可以包括如下步骤:

S201,获得关于辅助对象的多帧目标图像;

其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于该辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度。

本实施例中S201与上述实施例中S101类似,区别之处在于:多帧目标图像所对应的多个预定环境温度属于至少两个温度分区,每一温度分区包括至少两个预定环境温度;不同的温度分区下,红外热成像设备的目标设备参数不同。

S202,针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像,其中,任一组目标图像所对应的预定环境温度属于同一温度分区;

为了快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元,本申请实施例所提供方案,将同一温度分区的不同预定环境温度下,该红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,作为像元是否盲点的评判依据。因此,该盲元检测装置可以针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像,进而利用至少一帧差值图像进行后续处理。需要说明的是,在该红外热成像设备生成目标图像时,可以记录生成该目标图像时所采用的目标设备参数,或者,可以记录所生成目标图像对应的预定环境温度。这样,在盲元检测时,可以基于所记录的目标设备参数或预定环境温度,来将多帧目标图像划分为多组目标图像。

其中,该盲元检测装置可以对每一组目标图像中的任意两帧图像进行作差处理,或者,对先后获得的两帧目标图像作差处理,这都是合理的。其中,由于差值图像为对两帧目标图像作差所得,因此,差值图像中的各个像素值为两帧目标图像的像素差值,并且,红外焦平面阵列中的每个像元在差值图像中均存在对应的像素值。

可选地,在按照所对应预定环境温度升序或降序的顺序,依次获得关于辅助对象的多帧目标图像时,为了降低存储空间占用率,所述针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像的步骤,可以包括:

针对每一组目标图像,从第二次获得目标图像开始,每次获得目标图像后,将当前获得的目标图像与上一次获得的目标图像作差,得到差值图像,并删除所述上一获得的目标图像。

可以理解的是,在获得目标图像后,该盲元检测装置可以直接利用所获得的目标图像来计算差值图像。当然,由于目标图像中通常存在噪声,为了进一步提高盲元检测准确度,在获得目标图像后,该盲元检测装置可以对所获得的目标图像进行去噪处理,基于去噪处理后的目标图像来计算差值图像。其中,去噪处理可以包括但不局限于均值滤波、中值滤波、K近邻平滑滤波、对称近邻均值滤波等。

S203,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。

其中,该盲元检测装置对于每一帧差值图像的处理过程相同。具体的,以一帧差值图像进行说明,该处理过程可以包括:基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。在所有差值图像均被处理完毕后,该盲元检测装置快速有效地检测到红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

需要说明的是,本实施例中,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的具体实现方式可以参见上述实施例中S103的相关描述内容,在此不做赘述。

可以理解的是,该盲元检测装置可以在每次获得差值图像后,针对当前所获得差值图像,执行基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤。当然,该盲元检测装置也可以在获得所有差值图像后,针对每一帧差值图像,执行基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤。

另外,为了便于计算,所述针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元的步骤之前,所述方法还可以包括:

针对每一帧差值图像,获取与该差值图像匹配的增益矩阵,并利用所获取的增益矩阵对该差值图像进行数据放大处理。

此时,针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元可以包括:针对每一帧数据放大处理后所得的差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。

可选地,在一种实现方式中,所有差值图像可以对应同一增益矩阵,并且,该预先设置的增益矩阵可以根据经验值进行设定,本申请对此不作限定。

可选地,在另一种实现方式中,不同的目标设备参数对应不同的增益矩阵,也就是说,不同的温度分区对应不同的增益矩阵。此时,所述获取与该差值图像匹配的增益矩阵的步骤,可以包括:

确定目标参考信息,该目标参考信息为:采集第一图像时所利用的目标设备参数或该第一图像对应的预定环境温度所属于的温度分区,该第一图像为生成该差值图像的目标图像;

基于预设的参考信息与增益矩阵的对应关系,确定该目标参考信息对应的目标增益矩阵,并将该目标增益矩阵作为与该差值图像匹配的增益矩阵。

可以理解的是,预设的参考信息与增益矩阵的对应关系可以为:预设的目标设备参数与增益矩阵的对应关系,或者,预设的温度分区与增益矩阵的对应关系。

其中,任一参考信息对应的增益矩阵的确定方式可以包括:

获得关于第一对象的第一图像,以及关于第二对象的第二图像,其中,该第一图像为:在第一温度下,该红外焦平面阵列所感应的关于该第一对象的图像;该第二图像为:在第一温度下,该红外焦平面阵列所感应的关于该第二对象的图像;该第一对象的温度低于该第一温度,该第二对象的温度高于该第一温度,该第一温度为该第一温度为当前参考信息对应的温度分区中的温度;

按照预定计算方式,计算该红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到增益矩阵;

该预定计算方式可以包括:

确定该第二图像的像素均值与第一图像的像素均值的第一差值;

计算像元对应的关于第二图像的像素值与关于第一图像的像素值的第二差值;

将第一差值与第二差值的比值作为像元对应的增益值。需要说明的是,该预定计算方式所对应的计算公式可以如下:

其中,gain(i,j)为坐标为(i,j)的像元对应的增益值,mean(VBH)为第二图像的像素均值,mean(VBL)为第一图像的像素均值,VBH(i,j)为坐标为(i,j)的像元对应的关于第二图像的像素值,VBL(i,j)为坐标为(i,j)的像元对应的关于第一图像的像素值。

为了方便理解,下面分别以参考信息为温度分区和目标设备参数为例,对任一参考信息对应的增益矩阵的确定方式进行介绍。

(1)以参考信息为温度分区为例:

假设温度分区为(30℃,50℃),在计算该温度分区对应的增益矩阵时,从该温度分区中选择一温度:40℃,并将所选择的温度作为第一温度;

调整第一对象本身的温度为25℃,调整第二对象本身的温度为55℃;

在40℃的环境温度下,该红外焦平面阵列感应关于该第一对象的图像,将感应到的图像作为第一图像;

在40℃的环境温度下,该红外焦平面阵列感应关于该第二对象的图像,将感应到的图像作为第二图像;

按照预定计算方式,利用该第一图像和第二图像,计算该红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到温度分区(30℃,50℃)对应的增益矩阵。

(2)以参考信息为目标设备参数为例:

假设目标设备参数为A1,其对应的温度分区为(20℃,30℃);

在计算该目标设备参数A1对应的增益矩阵时,从该温度分区(20℃,30℃)中选择一温度:22℃,并将所选择的温度作为第一温度;

调整第一对象本身的温度为20℃,调整第二对象本身的温度为40℃;

在22℃的环境温度下,该红外焦平面阵列感应关于该第一对象的图像,将感应到的图像作为第一图像;

在22℃的环境温度下,该红外焦平面阵列感应关于该第二对象的图像,将感应到的图像作为第二图像;

按照预定计算方式,利用该第一图像和第二图像,计算该红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到目标设备参数A1对应的增益矩阵。

需要说明的是,第一对象和第二对象可以为具有均匀辐射属性的对象,例如:均匀辐射面。并且,为了保证均匀辐射,该第一对象和第二对象可以为仅仅使用一种材质构成的对象,当然并不局限于此。另外,该第一对象和第二对象可以通过人工固定,也可以通过一特定的固定设备来固定,从而保证该第一对象和第二对象可以稳定地遮挡该红外热成像设备的光路。

本实施例所提供方案中,基于同一温度分区的不同预定环境温度下,红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,来确定该红外焦平面阵列中的盲元。因此,在保证红外焦平面阵列在整个工作温度范围内的可成像温度动态范围和响应能力的前提下,可以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

相应于上述方法实施例,本申请实施例还提供了一种盲元检测装置。如图3所示,该盲元检测装置可以包括:

目标图像获得单元310,用于获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于所述辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;

差值图像计算单元320,用于计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;

盲元确定单元330,用于针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元。

本申请实施例中,获得关于辅助对象的多帧目标图像;其中,任一帧目标图像为:在一预定环境温度下,红外热成像设备中的红外焦平面阵列所感应的关于该辅助对象的图像,且不同帧目标图像对应不同的预定环境温度;计算所述多帧目标图像对应的至少一帧差值图像,其中,任一帧差值图像为将两帧目标图像作差所得的图像;针对每一帧差值图像,基于该差值图像和该红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定该红外焦平面阵列中的盲元。本方案中,基于不同预定环境温度下,红外焦平面阵列中的像元所感应像素数据的差异关系,来确定该红外焦平面阵列中的盲元,因此,可以快速有效地检测红外焦平面阵列在不同温度环境下所表现出的盲元。

可选地,所述多帧目标图像所对应的多个预定环境温度属于至少两个温度分区,每一温度分区包括至少两个预定环境温度;不同的温度分区下,所述红外热成像设备的目标设备参数不同;

所述差值图像计算单元320,可以包括:

差值图像计算子单元,用于针对每一组目标图像,计算该组目标图像对应的差值图像,其中,任一组目标图像所对应的预定环境温度属于同一温度分区。

可选地,所述目标图像获得单元具体用于:

按照所对应预定环境温度升序或降序的顺序,依次获得关于辅助对象的多帧目标图像;

所述差值图像计算子单元具体用于:

针对每一组目标图像,从第二次获得目标图像开始,每次获得目标图像后,将当前获得的目标图像与上一次获得的目标图像作差,得到差值图像,并删除所述上一获得的目标图像。

可选地,本申请实施例所提供的盲元检测装置还可以包括:

增益单元,用于所述盲元确定单元针对每一帧差值图像,基于该差值图像和所述红外焦平面阵列中各个像元对应的关于该差值图像的像素值,确定所述红外焦平面阵列中的盲元的步骤之前,针对每一帧差值图像,获取与该差值图像匹配的增益矩阵,并利用所获取的增益矩阵对该差值图像进行数据放大处理。

可选地,所述增益单元获取与该差值图像匹配的增益矩阵具体为:

确定目标参考信息,所述目标参考信息为:采集第一图像时所利用的目标设备参数或所述第一图像对应的预定环境温度所属于的温度分区,所述第一图像为生成该差值图像的目标图像;

基于预设的参考信息与增益矩阵的对应关系,确定所述目标参考信息对应的目标增益矩阵,并将所述目标增益矩阵作为与该差值图像匹配的增益矩阵。

可选地,任一参考信息对应的增益矩阵的确定方式包括:

获得关于第一对象的第一图像,以及关于第二对象的第二图像,其中,所述第一图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第一对象的图像;所述第二图像为:在第一温度下,所述红外焦平面阵列所感应的关于所述第二对象的图像;所述第一对象的温度低于所述第一温度,所述第二对象的温度高于所述第一温度,所述第一温度当前参考信息对应的温度分区中的温度;

按照预定计算方式,计算所述红外焦平面阵列中每个像元对应的增益值,得到增益矩阵;

所述预定计算方式包括:

确定所述第二图像的像素均值与第一图像的像素均值的第一差值;

计算像元对应的关于第二图像的像素值与关于第一图像的像素值的第二差值;

将第一差值与第二差值的比值作为像元对应的增益值。

可选地,所述盲元确定单元包括第一确定单元;

所述第一确定单元用于:

针对每一帧差值图像,计算该差值图像的全局均值和全局标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与所述全局均值的第三差值,判断所述第三差值是否大于所述全局标准差的第一预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元。

可选地,所述盲元确定单元包括第二确定单元;

所述第二确定单元用于:

针对每一帧差值图像,对该差值图像分区计算均值和标准差,得到该差值图像的局部均值和局部标准差;

针对所述红外焦平面阵列中每一像元,计算该像元对应的关于该差值图像的像素值与目标局部均值的第四差值,判断该第四差值是否大于目标局部标准差的第二预定倍数,如果大于,确定该像元为盲元;

其中,所述目标局部均值为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部均值;

所述目标局部标准差为:所对应差值图像区域包含该像元对应的像素值的局部标准差。

另外,本申请实施例还提供了一种电子设备,如图4所示,包括处理器410、通信接口420、存储器430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信,

存储器430,用于存放计算机程序;

处理器410,用于执行存储器430上所存放的程序时,实现本申请实施例所提供的一种盲元检测方法的步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

另外,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例所提供的一种盲元检测方法的步骤。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。

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