一种短波红外探测器的优化采样方法及系统

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	一种短波红外探测器的优化采样方法及系统
	许方宇; 孟伟杰
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL202410329758.3
申请号	CN202410329758.3
	2024-06-04
申请日期	2024-03-22
公开（公告）号	CN117939319A ; CN117939319B
公开日期	2024-04-26
IPC 分类号	H04N25/616H04N23/23G01J5/48
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2024-06-04
学科领域	机械工程 ; 仪器仪表技术 ; 光学技术与仪器 ; 天文仪器
产权排序	1
摘要	本发明公开了一种短波红外探测器的优化采样方法及系统，涉及图像处理技术领域，包括：启用短波红外探测器的多次积分读出功能；使用多次积分读出相机对目标区域进行n积分成像，所有成像均减去第一帧图像，获得一个积分周期内的n幅图像；基于积分电容、采样电容及采样顺序确定校正系数序列；根据n幅图像的采样顺序与校正系数序列顺序一一对应的方式，依序对n幅图像分别做乘法校正，得到校正后的n幅图像；对校正后的n幅图像进行直线拟合处理，获得处理后图像每个像元的算法输出值，作为图像采样结果。本发明通过引入校正系数，校正了实际采样过程对积分电容电量的影响，减小了系统误差，提高了长积分时间下对目标源的测量精度。
主权项	1.一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，包括：启用短波红外探测器的多次积分读出功能；使用多次积分读出相机对目标区域进行n积分成像，所有成像均减去第一帧图像，获得一个积分周期内的n幅图像；基于积分电容、采样电容及采样顺序确定校正系数序列；根据n幅图像的采样顺序与校正系数序列顺序一一对应的方式，依序对n幅图像分别做乘法校正，得到校正后的n幅图像。 2.根据权利要求1所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，还包括：对校正后的n幅图像进行直线拟合处理，获得处理后图像每个像元的算法输出值，作为图像采样结果。 3.根据权利要求1所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，所述校正系数序列表示为：；；式中，表示校正系数序列；表示第i帧图像对应的校正系数；为采样顺序，，；表示采样总次数；表示积分电容的电荷量留存率，；式中，表示积分电容的电容值，表示采样电容的电容值。 4.根据权利要求1所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，设定积分电容每次采样后的电量为，得到每次采样后积分电容的电量为：；式中，为次采样后的电量，为采样顺序，，为电容的初始电量，为采样间隔时间内积分光电子增量；表示积分电容的电荷量留存率。 5.根据权利要求4所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，将积分电容采样后的电量均减去第1次采样后积分电容的电量，得到一个积分周期内n幅图像对应灰度值的电荷量，包括：；将n幅图像对应灰度值的电荷量分别与对应的校正系数相乘，得到校正后的n幅图像对应灰度值的电荷量：；式中，为校正后的代表第i帧图像对应灰度值的电荷量，表示第i帧图像对应的校正系数。 6.根据权利要求2所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，对校正后的n幅图像进行直线拟合处理，获得处理后图像每个像元的算法输出值，包括：将n幅图像中所有第r行第c列像元的灰度值作为一组数据序列；根据每个像元位置对应的数据序列，分别确定每个像元对应的算法输出值：；式中，表示第r行第c列像元对应的算法输出值，表示第r行第c列像元对应的数据序列中编号为i的数据对应的灰度值，r和c均为整数，r和c分别表示像元的行号和列号，n表示参与计算的图像总数，i表示采样顺序。 7.一种短波红外探测器的优化采样系统，应用权利要求1-6任一项所述的一种短波红外探测器的优化采样方法，其特征在于，包括：短波红外探测器，用于启用短波红外探测器的多次积分读出功能；多次积分读出相机，用于对目标区域进行n积分成像；积分成像处理模块，用于对所有成像均减去第一帧图像，获得一个积分周期内的n幅图像；校正系数序列确定模块，用于基于积分电容、采样电容及采样顺序确定校正系数序列；图像校正模块，用于根据n幅图像的采样顺序与校正系数序列顺序一一对应的方式，依序对n幅图像分别做乘法校正，得到校正后的n幅图像。 8.根据权利要求7所述的一种短波红外探测器的优化采样系统，其特征在于，还包括：结果输出模块，用于对校正后的n幅图像进行直线拟合处理，获得处理后图像每个像元的算法输出值，作为图像采样结果。
语种	中文
专利代理人	马立峰
代理机构	北京睿智保诚专利代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/27102
专题	天文技术实验室
作者单位	中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	许方宇,孟伟杰. 一种短波红外探测器的优化采样方法及系统. ZL202410329758.3[P]. 2024-06-04.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN117939319A-一种短波红外探（603KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN117939319B-一种短波红外探（622KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文