本发明实施例涉及非制冷红外焦平面探测器图像处理技术领域，特别是涉及一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着红外技术的发展，红外焦平面阵列技术应运而生。该技术制备的探测器(包括制冷型红外焦平面探测器和非制冷红外焦平面探测器)为当今技术性能最先进的红外探测器之一，在军事和民用领域都有着广泛的应用。
制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高，能够分辨更细微的温度差别，探测距离远，但是其结构复杂且成本高昂，主要应用于高端军事装备。非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置，能够在室温状态下工作，具有启动快、功耗低、体积小、重量轻、寿命长、成本低等诸多优点。尽管非制冷红外焦平面探测器在灵敏度上与制冷器件有一定差距，但经过近十余年的发展，其在性价比上已经明显优于制冷型探测器，具有更加广阔的应用前景。
但是，由于受到制作器件的半导体材料和加工工艺等条件的限制，非制冷红外焦平面探测器的输出响应并不相同，导致了红外焦平面阵列响应的非均匀性。而响应的非均匀性会直接影响探测器最终输出图像的清晰度，成为进一步提高图像质量的瓶颈，并在一定程度上限制了红外成像系统的应用。
从本质上讲，要彻底解决非制冷红外焦平面阵列响应的非均匀性问题，必须从提高非制冷红外焦平面阵列的加工工艺水平上着手。但是，就目前各学科的发展现状很难保证非制冷红外焦平面阵列每个探测单元响应输出的均匀性。而通过非均匀性校正技术有效地减小或去除非均匀性，成为提高非制冷红外焦平面阵列成像质量的关键所在。
现有的非均匀性校正的方法一般基于标定技术的算法，即在实验室内利用均匀的高温和低温黑体对红外焦平面进行标定，从而计算出增益和偏移系数的方法，例如两点法、扩展两点法，多点标定查表法、多点标定拟合法。
两点法和扩展两点法通过标定不同输入能量的两点输出电压，根据标定数据计算出每个探测器单元一次函数的校正参数。使用时，每个探测器单元经过一次函数校正后输出。此类算法虽然结构简单，易于硬件实现，但是没有补偿各探测元差别性漂移的能力，在非制冷焦平面探测器上没有补偿探测器温度变化产生漂移的补偿能力，会导致探测器工作的温度范围较窄，为了降低算法的误差，一般会限制探测器工作环境的温度。
多点标定查表法为将非制冷红外探测器放入高低温控温箱中，每隔一段温度(例如温度小于5度)进行一次标定，记录探测器温度值及标定值。使用时，根据探测器温度值，查到标定值进行补偿计算。多点标定拟合法为将非制冷红外探测器放入高低温控温箱中，每隔一段温度(例如温度小于5度)进行一次标定，记录探测器温度值及标定值，然后对这些标定数据进行拟合，得到拟合曲线。使用时，根据探测器温度值和拟合曲线，算出当前温度探测器的补偿值，再进行补偿计算。由于每颗探测器都需要提前标定大量数据，不仅占用大量的外部存储器flash和内部存储器ddr，而且标定测试也需要很长的时间及多台高低温控温箱及黑体设备。大容量的外部存储器flash和内部存储器ddr会提高整个系统成本，而大量数据的标定使得探测器量产效率低，如果增加多套设备，不仅提高生产成本效率，而且效率也不会有质的提升。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法、装置、设备及计算机可读存储介质，不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法，包括：
获取非制冷红外焦平面探测器在两个目标标定温度点标定的响应率，并计算响应率随温度变化的响应率预测直线；
根据所述响应率预测直线和预先存储的各标定温度点的响应率误差值，计算响应率预测曲线；
根据所述响应率预测曲线计算所述非制冷红外焦平面探测器位于两个目标标定温度点确定的工作区间的当前温度下的响应率；
根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数；
其中，所述响应率误差值为在同一标定温度点利用所述响应率预测直线预测的响应率与相应实际响应率的差值，且与所述非制冷红外焦平面探测器的特性唯一对应；所述平均响应率为所述非制冷红外焦平面探测器各像元在当前温度的响应率求和取平均所得。
可选的，所述根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数包括：
根据下述公式计算当前温度的响应率校正系数：
k[ij]＝sitf_avg/sitf[ij]；
其中，k[ij]为当前温度的响应率校正系数，sitf_avg为所述平均响应率，sitf[ij]为当前温度的响应率，i、j为像元的坐标值。
可选的，所述各标定温度点的响应率误差值的计算过程包括：
获取测试非制冷红外焦平面探测器在各标定温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值拟合响应率随温度变化的实际关系曲线；
分别根据各温度子区间中的两个不相邻的标定温度点的响应率值计算位于该温度子区间的温度-响应率直线；
根据所述实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线分别计算得到各标定温度点的响应率误差值；
各温度子区间构成了所述非制冷红外焦平面探测器的正常工作区间，所述测试非制冷红外焦平面探测器与所述非制冷红外焦平面探测器的特性相同。
可选的，所述获取测试非制冷红外焦平面探测器在各标定温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值拟合响应率随温度变化的实际关系曲线包括：
获取所述测试非制冷红外焦平面探测器的各像元在各预设温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值分别为各像元拟合响应率随温度变化的实际关系曲线；
相应的，所述根据所述实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线分别计算得到各标定温度点的响应率误差值包括：
根据各像元的实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线计算该像元在各标定温度点的响应率误差值；
对每个标定温度点，计算各像元在同一个标定温度点的响应率误差值之和并取其平均值，以作为该标定温度点的响应率误差值。
可选的，在所述根据所述实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线分别计算得到各标定温度点的响应率误差值之后，还包括：
获取多个与所述测试非制冷红外焦平面探测器特性相同的测试非制冷红外焦平面探测器在各相同标定温度点的响应率误差值；
对同一个非制冷红外焦平面探测器的每个标定温度点，计算各像元在同一个标定温度点的响应率误差值之和并取其平均值，以作为该标定温度点的非制冷红外焦平面探测器阵列的响应率误差值。
可选的，在所述根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数之后，还包括：
利用下述公式计算所述非制冷红外焦平面探测器的成像数据，以输出经过非均匀性校正过后的红外图像：
y[ij]＝k[ij](x[ij]-b[ij])+bavr；
式中，x[ij]为所述非制冷红外焦平面探测器各像元的原始数据，b[ij]为所述非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值，bavr为所述非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值的均值，k[ij]为各像元的响应率校正系数、i、j为像元的坐标值。
可选的，所述非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值计算过程包括：
获取所述非制冷红外焦平面探测器的快门在三个连续相同间隔温度点触发更新时的第一本体输出值和相对应的第一温度值、第二本体输出值和对应的第二温度值、第三本体输出值和对应的第三温度值；
判断所述非制冷红外焦平面探测器的当前工作温度所处的工作温度区间，并根据该工作温度区间对应的斜率计算当前工作温度的本体输出值；
其中，第一工作温度区间小于所述第一温度值，第二工作温度区间大于所述第一温度值且小于所述第二温度值，第三工作温度区间大于所述第二温度值且小于所述第三温度值，第四工作温度区间大于所述第三温度值；根据所述第一本体输出值、所述第一温度值、所述第二本体输出值、所述第二温度值计算所述第二温度区间的温度-本体输出值直线的第二斜率，根据所述第二本体输出值、所述第二温度值、所述第三本体输出值、所述第三温度值计算所述第三温度区间的第三斜率；根据所述第二斜率、所述第三斜率和预设斜率调整值预测所述第一工作温度区间和所述第四温度区间的斜率。
本发明实施例另一方面提供了一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置，包括：
标定模块，用于获取非制冷红外焦平面探测器在两个预设标定温度点标定的响应率，并计算响应率随温度变化的响应率预测直线；
响应率预测曲线计算模块，用于根据所述响应率预测直线和预先存储的各标定温度点的响应率误差值，计算得到响应率预测曲线；所述响应率误差值为在同一标定温度点利用所述响应率预测直线预测的响应率与相应实际响应率的差值，且与所述非制冷红外焦平面探测器的特性唯一对应；
响应率计算模块，用于根据所述响应率预测曲线计算所述非制冷红外焦平面探测器位于两个目标标定温度点确定的工作区间的当前温度下的响应率；
响应率校正系数计算模块，用于根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数；所述平均响应率为所述非制冷红外焦平面探测器各像元在当前温度的响应率求和取平均所得。
本发明实施例还提供了一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的步骤。
本发明实施例最后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上存储有非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正程序，所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正程序被处理器执行时实现如前任一项所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的步骤。
本发明实施例提供了一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法，分别在两个目标标定温度点对非制冷红外焦平面探测器进行标定得到相应的响应率，根据两对温度值和响应率值确定响应率预测直线；根据响应率预测直线和各标定温度点处的响应率误差值计算响应率预测曲线；根据响应率预测曲线计算非制冷红外焦平面探测器在当前温度下的响应率；最后根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数。其中，响应率误差值为在同一标定温度点利用响应率预测曲线预测的响应率与相应实际响应率的差值；平均响应率为非制冷红外焦平面探测器各像元在当前温度的响应率求和取平均所得。
本申请提供的技术方案的优点在于，针对同一特性的非制冷红外焦平面探测器，只需要在工作环境温度区间的两个温度值对待校正非制冷红外焦平面探测器进行两次标定得到响应率预测直线，同一温度点利用相同的响应率误差值得到响应率，从而实现精确校正非制冷红外焦平面探测器像元响应率的非均匀性。不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和生产成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，简单易于实现，有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
此外，本发明实施例还针对非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法提供了相应的实现装置、设备及计算机可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、设备及计算机可读存储介质具有相应的优点。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器单个像元的工作温度-响应率之间的关系示意图；
图2为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器响应率预测曲线与实际响应率曲线差别对比示意图；
图3为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面成像系统的框架示意图；
图4为本发明实施例提供的一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种响应率随温度变化的关系示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的再一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置的一种具体实施方式结构图；
图9为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置的另一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
本申请的发明人经过研究发现，非制冷红外焦平面探测器像元响应率的非均匀性与温度具有一定的关系，为了研究非制冷红外焦平面探测器响应率与探测器工作温度之间的关系，首先对大量探测器在不同工作温度下进行响应率测试，得到工作温度与响应率的关系数据，根据得到的数据拟合得到实际响应率曲线，如图1所示。可统一选出两个温度点a(例如任意一个常温值)、b(非制冷红外焦平面探测器的正常工作温度的高温值)，可以得到ab温度区间的响应率预测直线，计算得到提前存储多个温度下实际响应率与线性预测响应率的差值，同一温度点所有的像元差值做平均，再将所有的探测器同一温度点的差值平均再做一次平均，得到这个温度点的平均差值。
在所有非制冷红外焦平面探测器中随机选出部分探测器，根据已测量好的a、b两个温度点，算出ab工温度区间的响应率预测直线。通过响应率预测直线与之前计算的多个温度点的平均差值，计算得到响应率预测曲线。将这条响应率预测曲线与实际响应率曲线进行对比分析，如图1所示，可见响应率预测曲线与实际响应率曲线的最大误差不超过1％。
由上可知，通过本申请提供的计算方案可以比较精确的还原实际响应率曲线的，实现对非制冷红外焦平面探测器像元响应率的非均匀性的准确校正。
基于上述本发明实施例的技术方案，下面首先结合图3对本发明实施例的技术方案涉及的一些可能的应用场景进行举例介绍，图3为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面成像系统的框架示意图。
如图3所示，非制冷红外焦平面成像系统可包含光学镜头，非制冷红外焦平面探测器，图像处理芯片，存储器，快门及其电机和电机驱动。
其中，光学镜头用于收集目标的光信号并传输给非制冷红外焦平面探测器；快门关闭时用于给非制冷红外焦平面探测器均匀的光信号，不受外部光信号干扰；非制冷焦平面探测器用于将接收到的光信号转换为模拟电压信号，再通过数模转换将其转换为数字信号输出；图像处理芯片用于将接收到的图像数字信号，做图像效果算法处理(即本申请提供非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法)及图像数据格式转换处理，得到想要的图像效果和图像数据格式并传输出去；非易失型存储器flash用来存放响应率sitf标定数据，易失型存储器ddr用于图像处理芯片算法的数据存放。
图像处理芯片分别在两个目标标定温度点对非制冷红外焦平面探测器进行标定得到相应的响应率，根据两对温度值和响应率值确定响应率预测直线；根据响应率预测直线和各标定温度点处的响应率误差值计算响应率预测曲线；根据响应率预测曲线计算非制冷红外焦平面探测器在当前温度下的响应率；最后根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数。
将得到的探测器像元的响应率校正系数k[ij](i、j为像元的坐标)，和非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值，根据非制冷红外焦平面探测器非均匀性校正方法的成像公式就可以计算出经过非均匀性校正过后的图像。非制冷红外焦平面探测器非均匀性校正方法的成像公式：
y[ij]＝k[ij](x[ij]-b[ij])+bavr；
式中，x[ij]为非制冷红外焦平面探测器原始数据，b[ij]为非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值，bavr为非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值的均值，k[ij]为非均匀性响应率校正系数、i、j为像元的坐标值。
其中，探测器像元的本体输出b[ij](i、j为像元的坐标)的计算过程可为，图像处理芯片首先获取非制冷红外焦平面探测器快门在三个连续相同间隔温度点触发更新时的三对温度-本体输出值，根据这6个值分别计算第二温度区间和第三温度区间的直线斜率，并根据计算得到的两个直线斜率预测第一温度区间和第四温度区间的直线斜率，最后根据探测器当前工作环境温度所处的工作温度区间的直线斜率计算相对应的本体输出值。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的思想和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本申请的实施方式可以应用于适用的任何场景。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图4，图4为本发明实施例提供的一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
s401：获取非制冷红外焦平面探测器在两个目标标定温度点标定的响应率，并计算响应率随温度变化的响应率预测直线。
两个目标标定温度点(第一目标标定温度ta和第二目标标定温度tb)为不同探测器工作温度值，即两个温度值不相同。可选的，两个目标标定温度点为当前工作区间的最高温和最低温。当然，也可为该工作区间内任何两个温度值，这均不影响本申请的实现。
具体的标定过程可为：
将非制冷红外焦平面探测器放到高低温温控箱内，设置温控箱到指定温度(第一目标标定温度)，确认温控箱及探测器的温度稳定，探测器整个面阵对准黑体，黑体分别设置两次能量温度(能量温度分别设定为探测器接收能量温度工作范围内的高低温区域)，需要等黑体能量温度稳定后，再去读取探测器单元输出值。通过两次测试，获得探测器单元的两个能量温度点(qt1，qt2)的输出值(da1，da2)，则在第一目标标定温度标定的响应率值为：
sitfa＝(da2-da1)/(qt2–qt1)。
将温控箱换一个温度(第二目标标定温度)后，根据上述过程在进行测试得到另一个响应率值(sitfb)。
根据两组数据(标定温度、标定响应率)，即(ta，sitfa)和(tb，sitfb)，利用两点确定一条直线的数学基本知识可得到这段工作区间的响应率随着温度变化的直线关系式(横坐标为温度值、纵坐标为响应率值)，得到的直线关系式即为响应率预测直线。
s402：根据响应率预测直线和预先存储的各标定温度点的响应率误差值，计算响应率预测曲线。
一个温度值对应一个响应误差值，多个温度值的响应率误差值可构成响应率误差值集。响应率误差值集与当前待校正的非制冷红外焦平面探测器的特性唯一对应，也即相同型号的同一批非制冷红外焦平面探测器可使用同一组响应率误差值集。各标定温度点属于非制冷红外焦平面探测器的正常工作环境温度区间中的任何一个温度。
各标定温度点的响应率误差值的计算过程可为：
获取与待校正非制冷红外焦平面探测器特性相同的测试非制冷红外焦平面探测器在各标定温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值拟合响应率随温度变化的实际关系曲线；根据预设设置的多个温度子区间中不相邻的两个标定温度点的响应率值计算位于该温度子区间的温度-响应率直线；根据实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线分别计算得到各标定温度点的响应率误差值。
各温度子区间构成了整个非制冷红外焦平面探测器的正常工作区间，举例来说，非制冷红外焦平面探测器的正常工作范围为-40°～85°，那么各温度子区间可为三个温度子区间，例如(-40°，0°)、(0°，40°)、(40°，85°)。
在计算各温度子区间的温度-响应率直线时，用于计算温度-响应率直线的温度点的间隔尽量离得较远，两个温度点的差值越大，计算得到的温度-响应率直线的准确度越高，优选的，可选择该温度子区间的端点值处的响应率进行计算，举例来说，在计算(40°，85°)温度子区间的温度-响应率直线时，可利用40°的响应率值和85°的响应率值进行计算。
需要说明的是，上述计算过程均是以像素点为单位计算的，也就是说，每个像素点在温度子区间均有一条温度-响应率直线。
响应率误差值为在同一标定温度点利用响应率预测直线预测的响应率与相应实际响应率的差值，响应率预测直线可利用s401的方法得到。也就是说，对非制冷红外焦平面探测器在一个工作温度区间内，可利用s401的方法得到一条响应率预测直线，然后，对这个工作温度区间中的每个温度点都进行一次响应率的标定，那么对于每个温度点，便有一个利用s401的响应率预测直线得到的响应率，还有一个标定得到的响应率，这两个响应率的差值即为响应率误差值。
对于待校正的非制冷红外焦平面探测器，在得到响应率预测直线后，对该响应率预测直线对应的温度子区间中的每个温度点，在其对应的响应率值的基础上与该温度点的响应率误差值进行相加，得到校正后的响应率值，依次对每个温度点进行相同的校正处理，将得到的每个校正后的响应率进行拟合得到的曲线，即为响应率预测曲线。
对正常工作范围内的各温度子区间的响应率预测区间进行拼接，便可得到整个探测器工作范围内的响应率预测曲线。
s403：根据响应率预测曲线计算非制冷红外焦平面探测器位于两个目标标定温度点确定的工作区间的当前温度下的响应率。
s404：根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数。
平均响应率为非制冷红外焦平面探测器各像元在当前温度的响应率求和取平均所得。针对某个温度点，将该温度点对应的所有像元的响应率进行求和后取平均值，作为该温度点的平均响应率。
可选的，可根据下述公式计算当前温度的响应率校正系数：
k[ij]＝sitf_avg/sitf[ij]；
其中，k[ij]为当前温度的响应率校正系数，sitf_avg为平均响应率，sitf[ij]为当前温度的响应率，
需要说明的是，本发明实施例只是针对非制冷红外焦平面探测器的任意一个像元本体而言，非制冷红外焦平面探测器中每个像元本体的输出值校正均可采用本发明实施例提供的技术方案。且整个技术方案只是针对某个工作区间，在实际应用中，可先实际的工作环境温度确定其工作区间。
在本发明实施例提供的技术方案中，针对同一特性的非制冷红外焦平面探测器，只需要在工作环境温度区间的两个温度值对待校正非制冷红外焦平面探测器进行两次标定得到响应率预测直线，同一温度点利用相同的响应率误差值得到响应率，从而实现精确校正非制冷红外焦平面探测器像元响应率的非均匀性。不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和生产成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，简单易于实现，有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
具体的，由于各响应率误差值的准确度直接决定着响应率预测曲线的准确度，也即对最后得到的响应率的准确度有直接的影响，为了提高非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正的精度和准确度，对响应率误差值集中的每个响应率误差值的计算过程可为：
获取测试非制冷红外焦平面探测器的各像元在各预设温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值分别为各像元拟合响应率随温度变化的实际关系曲线；
根据各像元的实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线计算该像元在各标定温度点的响应率误差值；
对同一个探测器的每个标定温度点，计算各像元在同一个标定温度点的响应率误差值之和并取其平均值，以作为该标定温度点探测器阵列的响应率误差值。
为了进一步提升非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正的准确度，基于上述实施例，还可包括：
获取多个与测试非制冷红外焦平面探测器特性相同的测试非制冷红外焦平面探测器在各相同标定温度点的响应率误差值；
对每个标定温度点，计算各测试非制冷红外焦平面探测器在同一个标定温度点的响应率误差值之和并取其平均值，以作为该标定温度点的响应率误差值。
具体来说，找出相同型号的同一批非制冷红外焦平面探测器，对其中的一部分标定响应率。具体的标定方式可为根据需要的工作范围(例如0～80°)，每隔几度标定一次，得到多个标定的响应率sitf(t)，t＝t0，t1，…，tn。通过这部分标定的参数算出平均响应率值，再根据这个值拟合出实际响应率曲线。
选出高温b、低温a两个点，根据这两个点算出响应率一次直线公式(响应率预测直线)。在计算两点标定直线时，这两个点可选择靠近所有标定数据的两边点，而非选取边沿数据。将所有标定的响应率随温度变化的数据，拟合为一条(响应率，温度)曲线，对所有标定的温度点算出两点标定直线与拟合曲线在同一温度点的响应率差值，首先算出各非制冷红外焦平面探测器单个像元在同一温度下，响应率预测直线与拟合的实际响应率曲线的差值，然后算出该探测器所有像元的差值的平均，作为该探测器的响应率误差值。换一个同特性探测器，按照上述的方式计算出响应率差值，注意温度标定需要一致。重复测试多个同特性探测器的响应率差值，并计算出各响应率差值平均值。
为了本领域技术人员更加清楚明白本申请技术方案的原理和实现过程，本申请还提供了具体的实例，请参阅图5及图6所示，具体可包括：
对非制冷红外焦平面探测器进行标定，通过标定的(sitf(ta)，ta)，(sitf(tb)，tb)计算出直线的参数(sk[ij](斜率)，sb[ij](截距))，则ta-tb温度区间的响应率预测直线为s[ij]＝sk[ij]*t+sb[ij]。
可将sk[ij]，sb[ij]保存到非制冷红外焦平面成像系统的flash中，根据当前温度计算出相对应的响应率值，提供给kbc模块使用，以用于计算非制冷红外焦平面探测器成像输出值。
将预先存储的所有标定温度响应率误差值δs[n](例如图1中的△1-△n)，每个像元的两点标定直线系数(sk[ij]，sb[ij])下载到flash中。
通过响应率误差值和响应率预测直线可以计算出与实际响应率曲线接近的直线，并计算出当前温度下的响应率sitf[ij]。再计算出响应率校正系数k值，k＝sitf_avg/sitf[ij]。
按照测试差值的温度，分为多个计算区域。根据当前温度，选择需要计算的温度子区间。例如，请参阅图5，当前温度tc在t2-t3之内，则选择适用a2区域进行计算。
区域a2内的差值温度t2、t3，通过每个像元点的直线公式s[ij]＝sk[ij]*t+sb[ij]，算出m、n点的响应率，再通过差值δs2、δs3算出m`＝m+δs2，n`＝n+δs3。通过m`、n`算出拟合的部分直线，s`[ij]＝sk[ij]`t+sb[ij]`。
计算当前温度tc的响应率sc[ij]＝sk[ij]`tc+sb[ij]`，再计算响应率矫正值k[ij]＝sc_avg/sc[ij]。
在实际使用过程中，对这批探测器都用相同的响应率误差值，每次只需要标定与计算的时候一致的低温a点和高温b点，然后再根据该差值算出每一段的拟合曲线部分(实际算出来的是直线)，多段算出来的线，拼接成拟合曲线，标定的温度越多越近视拟合曲线。
由上可知，本发明实施例不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
基于上述实施例，本申请还提供了另外一个实施例，请参阅图7所示，还可包括：
s405：利用下述公式计算所述非制冷红外焦平面探测器的成像数据，以输出经过非均匀性校正过后的红外图像：
y[ij]＝k[ij](x[ij]-b[ij])+bavr；
式中，x[ij]为所述非制冷红外焦平面探测器各像元的原始数据，b[ij]为所述非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值，bavr为所述非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值的均值，k[ij]为各像元的响应率校正系数、i、j为像元的坐标值。
其中，非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值计算过程具体可包括：
获取非制冷红外焦平面探测器的快门在三个连续相同间隔温度点触发更新时的第一本体输出值和相对应的第一温度值、第二本体输出值和对应的第二温度值、第三本体输出值和对应的第三温度值；
判断非制冷红外焦平面探测器的当前工作温度所处的工作温度区间，并根据该工作温度区间对应的斜率计算当前工作温度的本体输出值；
其中，第一工作温度区间小于第一温度值，第二工作温度区间大于第一温度值且小于第二温度值，第三工作温度区间大于第二温度值且小于第三温度值，第四工作温度区间大于第三温度值；根据第一本体输出值、第一温度值、第二本体输出值、第二温度值计算第二温度区间的温度-本体输出值直线的第二斜率，根据第二本体输出值、第二温度值、第三本体输出值、第三温度值计算第三温度区间的第三斜率；根据第二斜率、第三斜率和预设斜率调整值预测第一工作温度区间和第四温度区间的斜率。
具体来说，图像处理芯片出图开始时，算法进入启动阶段，开启出图时，就会做一次快门bs值更新，得到第一组(bs(0)，t0)，当前温度tc对应的本体输出值计算如下：
b＝bs(0)+bk*(tc-t0)。
开机后温度上升，温度变化值(tc-t0)大于触发快门更新的触发温度阈值tth，触发快门b值更新得到第二组(bs(1)，t1)，可以算出该工作温度区间的斜率为：
bk2＝(bs(1)-bs(0))/(t1–t0)
当前工作温度在工作环境温度区间t0～t2时，当前本体输出值计算如下：
b＝bs(1)+bk2(tc–t1)。
当前工作温度在工作环境温度区间t-1～t0时，当前本体输出值计算如下：
b＝bs(0)+bk2(tc–t0)。
当温度继续变化，经过多次快门更新后，得到三个连续相同间隔温度下生成的bs[ij](快门时，得到的原始本体输出值)后，进入常规的算法计算阶段，在这个阶段包括斜率bk值更新和本体输出值bc值的计算两部分4。
1、bk值更新
当温度变化δt(tc-t[n])触发tth(触发温度阈值)时，快门本体输出值bs值更新。tth初始值一般设定比较小，刚开始的时候，比较快的进行bk更新，逐步加大到目标值。
本体输出值bc值通过快门本体输出值bs值更新，温度t通过读取探测器内部温度数据更新。
需要计算更新的是bk值。
凡是触发bs更新，其前后(相邻的两个工作温度区间)的bk都需要更新，举例来说，触发bs[n+2](为tn+2时刻的本体输出值)更新，
先更新前一个bk[n+1](bk[n+1]为tn+1-tn+2工作温度区间的斜率)：
bk[n+1]＝(bs[n+2]–bs[n+1])/(t[n+2]–t[n+1])；
然后更新bk[n+2]`(bk[n+2]`为tn+2-tn+3工作温度区间的斜率)：
bk[n+2]`＝bk[n+1]+α*(bk[n+1]-bk[n])(α为预设斜率调整值)。
2、非制冷红外焦平面探测器本体输出值输出计算：
探测器温度在t[n+2]～t[n+3]或者t[n]～t[n-1]：
用预测的斜率值计算本体输出值：
b＝bs[n+2]+bk[n+2]`*(tc–t[n+2])
b＝bs[n]+bk[n-1]`*(tc–t[n])。
探测器温度在t[n+2]～t[n]：
用已生成的bk和bs进行计算
b＝bs[n]+bk[n](tc–t[n])。
由上可知，非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值校正方法不依赖场景的运动，不需要进行标定，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
本发明实施例还针对非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性。下面对本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置进行介绍，下文描述的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置与上文描述的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法可相互对应参照。
参见图8，图8为本发明实施例提供的非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
标定模块801，用于获取非制冷红外焦平面探测器在两个预设标定温度点标定的响应率，并计算响应率随温度变化的响应率预测直线；
响应率预测曲线计算模块802，用于根据响应率预测直线和预先存储的各标定温度点的响应率误差值，计算得到响应率预测曲线；响应率误差值为在同一标定温度点利用响应率预测直线预测的响应率与相应实际响应率的差值，且与非制冷红外焦平面探测器的特性唯一对应；
响应率计算模块803，用于根据响应率预测曲线计算非制冷红外焦平面探测器位于两个目标标定温度点确定的工作区间的当前温度下的响应率；
响应率校正系数计算模块804，用于根据当前温度的响应率和平均响应率计算当前温度的响应率校正系数；平均响应率为非制冷红外焦平面探测器各像元在当前温度的响应率求和取平均所得。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，请参阅图9，所述装置例如还可以包括成像输出值计算模块805，所述成像输出值计算模块805具体可包括：
计算子模块，用于利用下述公式计算非制冷红外焦平面探测器的成像数据，以输出经过非均匀性校正过后的红外图像：
y[ij]＝k[ij](x[ij]-b[ij])+bavr；
式中，x[ij]为非制冷红外焦平面探测器各像元的原始数据，b[ij]为非制冷红外焦平面探测器各像元本体输出值，bavr为非制冷红外焦平面探测器像元本体输出值的均值，k[ij]为各像元的响应率校正系数、i、j为像元的坐标值。
可选的，计算子模块还可包括像元本体输出值校正单元，具体可包括：
信息获取子单元，用于获取非制冷红外焦平面探测器的快门在三个连续相同间隔温度点触发更新时的第一本体输出值和相对应的第一温度值、第二本体输出值和对应的第二温度值、第三本体输出值和对应的第三温度值；
判断子单元，用于判断非制冷红外焦平面探测器的当前工作温度所处的工作温度区间，并根据该工作温度区间对应的斜率计算当前工作温度的本体输出值；
其中，第一工作温度区间小于第一温度值，第二工作温度区间大于第一温度值且小于第二温度值，第三工作温度区间大于第二温度值且小于第三温度值，第四工作温度区间大于第三温度值；根据第一本体输出值、第一温度值、第二本体输出值、第二温度值计算第二温度区间的温度-本体输出值直线的第二斜率，根据第二本体输出值、第二温度值、第三本体输出值、第三温度值计算第三温度区间的第三斜率；根据第二斜率、第三斜率和预设斜率调整值预测第一工作温度区间和第四温度区间的斜率。
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，所述响应率校正系数计算模块804可以为根据下述公式计算当前温度的响应率校正系数的模块：
k[ij]＝sitf_avg/sitf[ij]；
其中，k[ij]为当前温度的响应率校正系数，sitf_avg为所述平均响应率，sitf[ij]为当前温度的响应率，i、j为像元的坐标值。
在一种具体实施方式中，所述响应率预测曲线计算模块802还可包括响应率误差值计算子模块，所述响应率误差值计算子模块具体可包括：
曲线拟合单元，用于获取测试非制冷红外焦平面探测器在各标定温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值拟合响应率随温度变化的实际关系曲线；测试非制冷红外焦平面探测器与非制冷红外焦平面探测器的特性相同；
温度-响应率直线计算单元，用于分别根据各温度子区间中的两个不相邻的标定温度点的响应率值计算位于该温度子区间的温度-响应率直线；各温度子区间构成了非制冷红外焦平面探测器的正常工作区间；
差值计算单元，用于根据实际关系曲线和各温度子区间的温度-响应率直线分别计算得到各标定温度点的响应率误差值。
可选的，响应率误差值计算子模块还可为获取所述测试非制冷红外焦平面探测器的各像元在各预设温度点标定的响应率，并根据各标定温度点的温度值和相对应的响应率值分别为各像元拟合响应率随温度变化的实际关系曲线的模块。
此外，所述响应率误差值计算子模块还可包括平均值计算单元，用于获取多个与测试非制冷红外焦平面探测器特性相同的测试非制冷红外焦平面探测器在各相同标定温度点的响应率误差值；对同一个非制冷红外焦平面探测器的每个标定温度点，计算各像元在同一个标定温度点的响应率误差值之和并取其平均值，以作为该标定温度点的非制冷红外焦平面探测器阵列的响应率误差值。
本发明实施例所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
本发明实施例还提供了一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正设备，具体可包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序以实现如上任意一实施例所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的步骤。
本发明实施例所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正程序，所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正程序被处理器执行时如上任意一实施例所述非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法的步骤。
本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例不仅解决了现有的两点标定方法和扩展两点标定法工作环境受限及校正效果差的缺陷，还解决了多点标定法需要大量标定导致时间和成本消耗较大的问题，不限制非制冷红外焦平面探测器的工作环境温度，且有利于提高非制冷红外焦平面探测器的量产效率，普适性强。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种非制冷红外焦平面探测器非均匀性响应率校正方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。