非均匀性校正技术进展

（一）基础知识

红外热像仪主要包括红外光学系统、红外探测器和信号处理电路等几个部分组成。红外光学系统完成场景红外辐射的收集和成像汇聚。红外探测器位于光学系统的焦面位置，完成红外辐射信号到电信号的光电转换。信号处理电路向红外探测器提供所需的模拟和数字偏压，并接收探测器输出的电信号，完成图像处理后合成标准格式视频并输出，以提供用户使用。

（二）非均匀性

面阵红外探测器由二维光敏元阵列组成，我们称每个独立的光敏元为像素。

1）由于制备工艺所限，不同像素在相同的辐射条件下，输出的电信号幅度存在较大的差异，表现为图像存在“底纹”现像；

2）在不同强度的辐射下或不同的环境条件下，同一个像素的响应存在较大的非线性，表现为：工作一段时间后，图像会出现“劣化”的现像；

3）红外光学系统存在光学渐晕现像，图像上表现为“锅盖”现像。

（三）非均匀性校正

综合以上种种原因，红外探测器输出的图像信号存在很大的非均匀性，基本上无法直接显示使用；因此非均匀性校正(NUC)成为红外图像处理中的一项关键技术。

定标法是工程化程度最高的一类非均匀性校正的方法，简而言之，是在试验室或使用过程中，制造或产生均匀的背景，对输出信号的偏置和增益进行补偿。补偿的方法有一点法、二点法、折线法等。均匀背景制造或产生的方法产生多种多样，可直接用镜头盖遮挡，也可在探测器和光学系统之间内设档板，目前效果最好的是光学虚化的方法。

同步于红外成像技术，我国科研工作者研究非均匀性校正技术已有二十余年，形成了数种技术流派。目前工程化程度最好的非均匀性校正方法是定标法。但是，定标法的校正过程需要中断图像数秒，在跟踪、制导等应用方面存在风险；其它技术流派的方法或多或少存在一些约束条件，未广泛应用。

（四）进展

久之洋公司持续进行非均匀性校正技术的探索，从线阵制冷红外成像入手，在相关产品上成功实现了基于场景校正思路的非均匀性校正。校正过程中图像不中断，探测器响应的线性度和环境适应性显著改善。

久之洋技术团队在此基础上，将该思路推广到非制冷二维阵列红外成像，采用定标和基本场景相结合的方法，实现了非制冷红外成像产品长时间工作均匀性不退化的能力，具有较好的应用前景。