SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSVol.29No.2Apr.2008光电技术应用一种红外焦平面阵列非均匀性校正的新方法代少升,张天骐(重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065)摘要:为了解决红外焦平面阵列非均匀性实时校正难题,提出了一种利用存储器的函数变换功能来对红外焦平面阵列非均匀性进行实时压缩校正的新方法。详细阐述了存储器压缩校正的原理和实现过程,并给出硬件实现框图,最后给出了实验结果。实验表明该校正方法电路简单、校正效果理想、容易实现实时校正。关键词:红外焦平面阵列;非均匀性;存储器压缩校正:TP274文献标识码:A:1001-5868(2008)02-0276-03ANewMethodofRealizingIRFPADAIShao2sheng,Gqi(CollegeofConnnunicationIChongqingUniversityof400065,CHN)Abstract:Topinfraredfocalplanearray(IRFPA)real2timeacompressingcorrectionmethodispresentedwhichutilizesftransform.Thememorycompressingcorrectionprincipleandapproachesareexpoundedindetail.Thehardwarecircuitdiagramisgivenout.Theexperimentalresultsprovethatthemethodhassimplecircuitandsatisfyingimageanditeasilyrealizesreal2timecorrection.Keywords:IRFPA;nonuniformity;memorycompressingcorrectionmethod1引言由于制造和环境的影响,红外焦平面阵列各阵列元之间普遍存在响应的非均匀性[1]。非均匀性导致了红外焦平面阵列的温度分辨率等性能显著下降,使其难以满足红外成像系统的使用要求,因而工程中使用的红外焦平面阵列几乎毫无例外地都采用非均匀性校正技术,希望通过非均匀性校正,改善红外焦平面阵列的探测能力,提高红外成像系统的成像质量[2]。在传统的硬件校正方法中,有的电路复杂,调试困难;有的校正速度慢,难以实现实时校正。本文提出一种电路简单、校正速度较快的存储器压缩校正新方法。该校正方法实现简单、成本低廉。收稿日期:2007-06-21.基金项目:重庆邮电大学博士启动基金项目.・276・2存储器压缩校正的原理存储器压缩校正方法是利用存储器的函数变换功能,对图像传感器的不均匀性响应进行校正存储,然后,将经过A/D转换后的视频信号数据作为存储器的一部分地址输入,并直接从存储器输出端获得校正后的数据。在阐述存储器压缩校正方法之前,首先介绍一下存储器校正方法:存储器的基本应用是数据存储,它的输入量是地址A,输出量是与地址A对应存储单元内的数据D。如果数据D在写入存储器时按照D=f(A)的函数关系,就使数据D与地址A之间具有D=f(A)的函数变换功能[3]。对图像传感器的不均匀性数据进行校正存储,再把A/D转换后的视频数据作为存储器的一部分地址输入,直接从存储器输出端便可获得校正后的数据。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.wwcnki《半导体光电》2008年4月第29卷第2期代少升等:一种红外焦平面阵列非均匀性校正的新方法这种校正方法称为存储器校正法。随着A/D采样分辨率的提高和红外焦平面阵列像元数的增加,对EEPROM存储空间的要求也越来越大[4]。假如采用的红外焦平面阵列的像元数为128×128,在不考虑无效像元的情况下,则需校正的像元数为128×128=214=16Kbyte,需要用到14位2进制计数器,如果我们选用10bitA/D,则EEPROM至少需要的存储空间为:214×210×10=20MByte,所需存储器空间较大。当用于凝聚型、大面阵红外焦平面阵列非均匀性校正时,所需EEPROM空间更大,成本也会更高。因此有必要对存储的数据量进行压缩。下面阐述一下存储器压缩校正的思想:(1)首先合并相同响应曲线。假定红外焦平面阵列各阵列元的光电响应曲线为线性。对128×128的红外焦平面阵列各阵列元的光电响应输出数据进行分析,不难发现其中存在很多像元的灰度值是相同的,可以将这些灰度值相同的像元进行合并,并重新编号。编号时采用饱和时响应最快的像元作为标准曲线的视频输出幅值1024(对于10bitA/),,128×128采用两片EEPROM存放压缩数据,各EEPROM存储量的大小为:(1)EEPROM1的大小。由于采用的A/D转换器为10bit,存储器宽度要大于或等于10bit,焦平面阵列大小为128×128,因此可选用大小为16K×16bit的EEPROM来存放压缩表;(2)EEPROM2的大小。由于EEPROM2有高、低端输入地址构成,...