一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法与流程

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法。

背景技术：

在红外成像系统中，由于器件生产工艺的问题，线列红外探测器往往存在盲元、闪烁坏元，导致系统在扫描成像时，图像中沿扫描方向出现亮(暗)条纹(盲元导致)，或者亮暗交替的条纹(闪烁坏元导致)，严重影响成像的整体效果及后续小目标检测的效果。尤其是闪烁坏元导致生成的亮暗交替的条纹，对小目标的检测的影响极大。针对线列型探测器坏元的检测，代表性的方法是时域法和窗口检测法。时域法具有较高的检测精度，但不能实时实现；现有的窗口法主要针对盲元进行检测，不能对闪烁坏元进行有效地检出。因此，提出一种闪烁坏元的检出方法，以提高线列探测器的成像质量。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法。

技术方案

一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：系统运行后，获取一帧图像数据，放入帧存中；

步骤2：计算帧图像数据中每一行图像数据的标准差，并存储在数组r_st[m]中；其中，m为探测器像元数；

步骤3：以大小为w*1的窗口，对滑动窗口内的标准差数组r_st[m]进行改进的中值滤波，将滤波结果存储在数组r_median[m]；

步骤4：计算标准差数组r_st[m]与中值滤波结果r_median[m]的差值，并存储在数组err[m]中；

步骤5：计算数组err[m]的标准差sigma，与设定的权值k相乘，得到闪烁坏元的检出阈值th：

sigma＝sqrt[∑(err(m)-avg)*(err(m)-avg)]

avg＝∑err(m)/m

th＝k*sigma

其中：avg为数组err[m]的均值；

步骤6：对数组err[m]以阈值th进行判断，若数组err[m]中第i个数据的绝对值大于阈值th，则将第i个像元标记为闪烁坏元，否则认为其不是闪烁坏元。

所述权值k为2.5～5。

所述改进的中值滤波方法：将滑动窗口内的w个标准差数值记为数组st_wd[w]；去除数组st_wd[w]中的最大值和最小值，将剩余的w-2个数值记为数组st_temp[w-2]；对数组st_temp[w-2]中的数值进行排序，将中值输出。

有益效果

本发明提出的一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法，对帧图像数据的标准差进行改进的中值滤波，计算标准差数组中值滤波结果的差值，若数组中第i个数据的绝对值大于阈值th，则将第i个像元标记为闪烁坏元，否则认为其不是闪烁坏元。

本发明结合改进的中值滤波法及自适应阈值方法，实现线列型红外探测器的闪烁坏元检出。该方法原理简单，能够有效检测出线列型红外探测器中的闪烁坏元，降低误检率。

附图说明

图1为本发明的程序流程图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

具体实施方法步骤如下：

(1)系统运行后，获取一帧图像数据，放入帧存中；

(2)计算每一行图像数据的标准差，并存储在数组r_st[m]中。其中，m为探测器像元数；

(3)对标准差数组r_st[m]进行改进的中值滤波。取窗口大小为w*1，对滑动窗口内的标准差数组r_st[m]进行改进的中值滤波，将滤波结果存储在数组r_median[m]；

所述改进的中值滤波方法：将滑动窗口内的w个标准差数值记为数组st_wd[w]；去除数组st_wd[w]中的最大值和最小值，将剩余的w-2个数值记为数组st_temp[w-2]；对数组st_temp[w-2]中的数值进行排序，将中值输出。

(4)计算标准差数组r_st[m]与中值滤波结果r_median[m]的差值，并存储在数组err[m]中；

(5)计算自适应阈值。求数组err[m]的标准差sigma，与设定的权值k相乘，得到闪烁坏元的检出阈值th；

sigma＝sqrt[∑(err(m)-avg)*(err(m)-avg)]

avg＝∑err(m)/m

th＝k*sigma

(6)对数组err[m]以阈值th进行判断，若数组err[m]中第i个数据的绝对值大于阈值th，则将第i个像元标记为闪烁坏元，否则认为其不是闪烁坏元。

实施例：

对于480像元的线列红外成像系统，待红外系统上电运行后，得到一幅大小为480×640个像素的红外图像，即480行，640列的红外图像。计算此图像每一行数据的标准差，并存储在数组r_st[480]中(步骤2)。对数组r_st[480]以窗口9*1大小进行改进的中值滤波，得到数组r_median[480](步骤3)。计算数组r_st[480]与r_median[480]的差，得到差值数组err[480](步骤4)。计算数组err[480]的标准差sigma，然后求得自适应阈值：th＝k*sigma，其中k＝4.35(步骤5)。对数组err[480]以阈值th进行判断，若数组err[480]中第i个数据的绝对值大于阈值th，则将第i个像元标记为闪烁坏元，否则认为其不是闪烁坏元。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种针对线列探测器闪烁坏元的检出方法，对帧图像数据的标准差进行改进的中值滤波，计算标准差数组中值滤波结果的差值，若数组中第i个数据的绝对值大于阈值Th，则将第i个像元标记为闪烁坏元，否则认为其不是闪烁坏元。本发明结合改进的中值滤波法及自适应阈值方法，实现线列型红外探测器的闪烁坏元检出。该方法原理简单，能够有效检测出线列型红外探测器中的闪烁坏元，降低误检率。

技术研发人员：徐华楠;王凯;孙小亮;李玉岩;刘琼;汪江华
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
技术研发日：2018.11.09
技术公布日：2019.04.23