摘 要:
凝視紅外焦平面成像系統中經常需要根據目標紅外輻射強度來調節探測器積分時間，當積分時間變化後， 紅外圖像的均勻性明顯變差。
本文探索了一種校正係數隨着積分時間線性變化的焦平面非均勻性校正方法， 克服了需要存儲較多校正係數的問題， 不僅使紅外圖像的均勻性得到較大幅度提高， 而且在修改積分時間的情況下圖像均勻性不受影響。
1 引 言
在凝視紅外焦平面成像系統的實際應用中， 經常需要根據目標紅外輻射強度來修改探測器積分時間。
而對圖像進行非均勻性校正以後， 即使效果良好， 若改變探測器的積分時間， 由於其讀出電路、器件、放大電路的離散特性及工藝方面的差異， 圖像的均勻性仍會明顯變差。
這種現象本質上是由於各個探測單元輸出電路對積分時間響應的非一致性引起的。
工程上積分時間修改的應用有兩種， 一種是積分時間爲固定檔位值， 另一種是積分時間爲動態的非固定檔位值。
針對第一種應用可以在每個積分時間檔位採用現有工程上使用較多且比較容易實現的方法———兩點溫度定標法計算各個積分時間點的校正係數， 但這種方法對於後一種應用， 顯然不再適用。
對於第二種應用， 現有的方法是按照積分時間劃分區間段， 每段區間內的積分時間點上的校正係數均使用區間內某個積分時間點上的校正係數代替， 這樣處理的好處是實現起來很簡單。但缺點在於只是通過積分時間分段校正弱化了修改積分時間對像元非均勻性的影響 ， 但由於各個探測單元輸出電路對積分時間響應的非均勻性依然存在， 因此校正模型與實際情況的誤差較大， 校正效果不是很理想。
本文實現了一種校正係數反映積分時間變化的焦平面非均勻性校正方法， 不僅使紅外圖像的均勻性得到較大幅度提高， 而且修改積分時間圖像均勻性不受影響。
2 積分時間對探測器響應的影響
探測單元的積分電路如圖 1 所示， 外界輻射使得流過探測器的電流發生變化， 電流經過積分電路積分放大， 轉化爲電壓信號輸出， 最終表現出紅外圖像的像素的灰度值。