偿，计算公式如下：
[0031] Inew(x,y)=ff(x,y) · I(x,y) (8)
[0032] 其中Inew(x，y)为补偿后的象元信号。利用补偿后的信号进行TDI累加，去除盲元在 图像中的影响。
[0033] 与现有技术相比，本发明的有益效果是
[0034] 1.无需额外辅助设备，降低盲元检测的复杂度和检测成本。
[0035] 2.计算复杂度低，资源消耗少，可在微处理器和FPGA中实现。
[0036] 3.不打断数字TDI红外探测器工作状态的情况下，实现实时动态的盲元检测和补 偿。
【附图说明】
[0037]图1为本发明中TDI探测器成像原理示意图；
[0038]图2为本发明中数字TDI红外信号处理过程示意图；
[0039]图3为本发明中实时盲元检测方法的处理过程示意图；
[0040]图4为本发明中判决器对第六行象元的判决结果；
[0041 ]图5为本发明以图像形式显示的盲元概率表；
[0042]图6为本发明未进行盲元补偿前的图像；
[0043]图7为本发明盲元补偿后的图像。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明进一步说明。其中涉及到若干参数，这些参数需要针对具 体处理环境进行调节以达到良好的性能。
[0045]利用中科院上海技术物理研究所研制的512*8中波数字TDI红外探测器红对该方 法的实际效果进行验证，探测器放置在一维转台上进行扫描成像，转台转速为20°/S，扫描 方向垂直于列方向。
[0046] 实例中选用了象元的累积变化长度，象元的累积正向变化次数两个统计，因此特 征数K = 2。计算象元的累积正向变化次数所需的变化有效阈值!^设置为10。步骤三中的统 计周期Nf = 200，由于探测器输出图像帧周期为300us，即每60ms判决器对象元进行一次判 决。步骤四中象元统计特征权重a (1)设为0.7，a (2)设为0.3，盲元判别阈值Td设0.5。步骤五 中βι设置为〇. 9、β2设置为0.1。步骤六中的盲元概率阈值Pb设为0.6。实例一共采集2000帧图 像，共处理10个统计周期。
[0047] 图4为第1个统计周期判决器对第六行8个象元的判决情况。由于第五个象元计算 出D(6,5) = 2.51大于盲元判别阈值Td，因此被判定为盲元，其余象元被判定为正常象元。图 5为10个统计周期得到512*8中波数字TDI红外探测器盲元概率表的图像表现形式。图中越 亮的点表示对应位置的探测器象元为盲元的概率越大。图6中波数字TDI红外探测器未进行 盲元补偿前的累加图像结果。图7为采用本发明方法进行盲元补偿后的图像，从图中可以看 出，盲元已经被很好的补偿，剩下的条纹噪声是由于探测器非均匀性造成。
【主权项】
1. 一种数字TDI红外探测器的实时盲元检测与补偿方法，其特征在于:所述方法步骤如 下： (1) 实时采集数字TDI红外探测器工作时的图像数据，其采集到的图像数据为未进行 TDI累加前的探测器原始输出信号;对一个Μ · N的数字TDI红外探测器，每次采集到的图像 帖大小为Μ · Ν，其中其中Μ为行数，Ν为列数，工作时的扫描方向垂直于列方向； (2) 将当前帖的图像数据按象元顺序与前一帖缓存器的图像数据、特征缓存器中的特 征数据进行比较累加，计算新的象元统计特征并将结果存储回特征缓存器中；其中通过缓 存器存储前一帖的图像数据，其存储大小与图像大小相同，特征缓存器存储每一个象元对 应的特征数据，其大小由图像大小与所选择的特征数共同决定； 常用的象元特征数据特征包括，象元的累积变化长度d，计算公式如下：(1) 其中η为帖计数，In(x，y)为位置为(x，y)的象元的在当前图像的响应值，In-i(x，y)为位 置为象元的在前一帖的响应值，山-1 (X，y)为特征缓存器存储的累积变化长度，山(X，y)为新 的象元累积变化长度;象元的累积正向（或负向）变化次数，计算公式如下： ptn(x,y)=ptn-i(x,y)+((In(x,y)-In-i(x,y))>Tp) (2) 其中ptn(x，y)为特征缓存器存储的象元累积正向变化次数，ptn-i(x，y)为新的象元累积 正向变化次数，Τρ为人工设置的变化有效阔值；象元在统计周期的变化幅度，计算公式如 下： dvn(x，y) =max(W(x，y)，In(x，y))-min(Imin(x，y)，In(x，y)) (3) 其中ImaxU，y )，IminU，y )为特征缓存器存储的统计周期内象元响应最大值和最小值， dvn(x，y)为新的象元在统计周期的变化幅度； (3) 当累加的特征次数达到统计周期化时，从特征缓存器中按行读出象元的统计特征送 入判决器中，并将特征缓存器中的对应行象元特征清零，重新开始统计； (4) 判决器通过对同一行象元的统计特征进行计算判别，决定出该行的盲元与正常象 元;判决器对输入的同一行象元特征按下式进行判决处理：(4) 其中a为象元统计特征权重，Td为人工设置的盲元判别阔值，D(x，y)为象元的盲元判决 结果，其中计算的是第X行象元第k个特征的均值，也可W用第X行象元第k个 特征的中值进行替代； (5) 将当前象元判决结果与该象元在盲元概率表中存储的盲元概率计算更新盲元概 率，并将结果存储回盲元概率表中。盲元概率计算更新公式如下： Pm(x,y)=0i · pm-i(x,y)+02 · D(x,y) (5) 其中&、&为概率收敛系数，由人工进行设置，且&+& = l，p(x，y)为象元的盲元概率，下 标W 为盲元概率的累加次数； (6)从盲元概率表中读出待补偿象元所在行象元的盲元概率，利用盲元概率生成累加 权重对该象元进行补偿。累加权重由下式计算得到：(6) 其中Pb为人工设置的盲元概率阔值，W( X，y)为对应象元的累加权重。利用累加权重对该 象元进行补偿，计算公式如下： Inew(x,y)=W(x,y) · I(x,y) (7) 其中Inew(x，y)为补偿后的象元信号;利用补偿后的信号进行TDI累加，去除盲元在图像 中的影响。2.根据权利要求1所述的数字TDI红外探测器的实时盲元检测与补偿方法，其特征在于 步骤(2)所述的象元统计特征根据实际应用采用统计特征中的一种或多种组合，每个象元 的统计特征W向量的形式表达如下所示： E(x，y，k) = [d(x，y)，pt(x，y)，...，dv(x，y)] (8) 其中k为特征索引，其值域为[1，Κ]，Κ为所采用的特征数。
【专利摘要】本发明公开了一种数字TDI红外探测器的实时盲元检测方法。该方法对数字TDI红外探测器工作时的图像进行实时采集，将当前帧的图像数据按象元顺序与前一帧缓存器的图像数据、特征缓存器中的特征数据进行比较累加，计算新的象元统计特征。当统计到一定程度的象元统计特征后，在扫描方向以行为单位读出象元特征并进行判决，每一次的判决结果累加到盲元概率表中。利用盲元概率表计算TDI累加权重，通过TDI累加权重实时去除盲元在TDI累加过程中的影响，完成盲元补偿。本发明在不打断TDI成像工作状态，无需额外辅助设备的情况下，准确实时的完成盲元的检测和补偿。
【IPC分类】G01J5/02
【公开号】CN105547490
【申请号】CN201510897591
【发明人】陈忻, 韩冰, 苏晓锋, 夏晖, 李夜金, 黄茂潼, 饶鹏, 孙胜利
【申请人】中国科学院上海技术物理研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日