本发明涉及一种校正方法，具体是一种用于面阵相机成像的平场校正方法。
背景技术：
在现有成像技术中，成像镜头和照明会造成图像的不均匀，影响成像结果。同时，当相机自身存在固定模式噪声或者光响应不均匀时，所采集的图像也会出现不均匀。针对照明成像的非均匀性校正方法只考虑到照明和成像的非均匀性，未对相机自身的固定模式噪声进行校正；针对相机和照明一起的非均匀性做的平场校正未考虑到校正过程的复杂性和频繁性。例如：红外面阵相机因为其凝视成像、高帧频的优点，广泛应用于测绘遥感、夜视侦察、温度监控等各类红外成像系统中。由于现阶段制造水平的限制，红外面阵相机各探测元之间普遍存在响应的非均匀性，这种非均匀性形成了固定图案噪声，影响了系统的成像质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于面阵相机成像的平场校正方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于面阵相机成像的平场校正方法，包括如下步骤：a.获取均匀样本的亮图像(white)、暗图像(black)；b.计算相机传感器自身的固定模式噪声和光响应非均匀性；c.根据实际成像样品及环境，获取照明成像的非均匀性；d.计算平场校正的各项系数，对采集到的图像做校正。
作为本发明再进一步的方案：对于同一个相机，a、b步骤只需要做一次，当照明和成像发变化时，只需要结合a，b步骤的结果完成c，d步骤即可得到平场校正后的图像结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法不需要频繁的采用均一样本来进行平场校正，可以根据现场条件选择易于得到的样本来获得照明成像的非均匀性，同时结合预先获取的white图和black图获得相机的固定模式噪声和光响应非均匀性系数，可以很方便快捷的获得相机的平场校正系数。使用本方法做平场校正的效果与现有方法的校正效果相当，能完全解决由相机传感器固定模式噪声、光响应非均匀性、照明成像光路不均匀造成的图像质量下降。
具体实施方式
下面对本发明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。
本发明实施例中，一种用于面阵相机成像的平场校正方法，包括如下步骤：a.获取均匀样本的亮图像(white)、暗图像(black)；b.计算相机传感器自身的固定模式噪声和光响应非均匀性；c.根据实际成像样品及环境，获取照明成像的非均匀性；d.计算平场校正的各项系数，对采集到的图像做校正。
对于同一个相机，a、b步骤只需要做一次，当照明和成像发变化时，只需要结合a，b步骤的结果完成c，d步骤即可得到平场校正后的图像结果。
对于整个成像系统需要校正掉相机传感器中的固定模式噪声(fpn)、光响应不均匀(prnu)以及照明和成像造成的光强分布的不均匀(nonuniformity)。
在实际处理中，prnu和nonuniformity混合在一起，难以分开。在通常的校正操作中需要很细致的使用均一样本来采集white和black图像，然后根据white和black图像计算平场校正系数：
white＝p+f
black＝p×α+f
p为与光强相关的响应系数，包含相机传感器响应非均匀性和光强分布不均匀；f为相机传感器固定模式噪声；α为黑白图光强比值。
真实图像i与实际获取的图像i0之间的关系可表示为：
i＝(i0-f)*p
p可以表示为乘性系数k；-f*p可表示为加性系数a。即i＝i0*k+a。
为了避免样本上的脏污对校正系数造成影响，需要在采集white和black图像时多次拍照。这在实际使用中很繁琐，当现场环境不允许找到额外的均一样本时，该方法也很不方便，甚至不具有操作性。同时，当光学系统调试或更换后，由于照明成像均匀性的差异，原有的系数可能不再适用。这些都需要有一套简便可行的方法来产生校正系数。
理论上，对于单一相机，prnu和fpn都是固定不变的，而照明的均匀性会根据照明和成像光路、样品等的变化而发生相应的改变。因此，理论上只需要根据照明变化做nonuniformity处理，结合相机本身prnu和fpn就可以生成合适的校正系数。在平板显示面板检测中，nonuniformity处理并不需要额外使用均一的样品来进行，直接使用面板检测的pattern玻璃就足以计算出需要的系数，这样将大大减轻工作量。将nonuniformity和prnu，fpn分开是理论可行并且有必要的。
真实图像i与实际获取的图像i0之间的关系可用第二种方法表示为：
i＝i0*prnu/nonuniformity+a
nonuniformity与prnu/fpn分离的方法基于如下假设和方法：
1,prnu与fpn一样是像素级系数，nonuniformity为区域性系数。
2,对于相机首先由white和black测出k0、a0，然后由white图计算出nonuniformity0，以此计算出prnu，保存prnu和a0作为相机配置文件，完成a，b步骤
3,在实际使用中根据样品及照明的不同，测出相应的nonuniformity，完成c步骤。则可计算出实际的k、a，完成d步骤。
相关公式有：
nonuniformity0＝uniformity(white-a0)
prnu＝k0*nonuniformity0
k＝prnu/nonuniformity
a＝a0
对于采集的图像可使用如下公式进行平场校正
i＝i0*k+a
以平板显示面板检测设备上的应用为例，本发明的具体实施过程如下：
1，在某一光学成像系统下采用均一平坦样本获取纯白图像(white)，亮度以达到相机灰度深度的4/5为宜。为了消去样本上的脏污，需要多次动态采集，同时保证相机的曝光时间，增益等设置不变。
2，调整照明强度，在该光学成像系统下采用该均一平坦样本获取纯黑图像(black)，亮度以达到相机灰度深度的1/10为宜。为了消去样本上的脏污，需要多次动态采集，同时保证相机的曝光时间，增益等设置不变。
3，根据所获取的white图和black图，按照公式计算相机的与prnu相关的系数k0和与fpn相关的系数a0，公式如下：
white＝p+f
black＝p×α+f
得到：
k0＝mean(p)/p
a0＝-f*mean(p)/p
4，根据white图，计算出该成像系统下的照明成像光分布均匀性nonuniformity0，计算公式为：
nonuniformity0＝uniformity(white-a0)
计算相机的prnu系数，方法如下：
prnu＝k0*nonuniformity0
5，在面板检测现场，选取面板上可充满整个成像视场的分布均匀的区域进行成像，获取其图像均匀性，即为现场光分布的非均匀性nonuniformity。
6，按照如下公式，计算现场条件下的平场校正系数：
k＝prnu/nonuniformity
a＝a0
按照公式i＝i0*k+a对现场实际采集到的图像i0进行平场校正。可得到平场校正后的均匀、高质量图像。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。