[go: up one dir, main page]

TWI866362B - 熱影像陣列像素動態校正之方法 - Google Patents

熱影像陣列像素動態校正之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI866362B
TWI866362B TW112128442A TW112128442A TWI866362B TW I866362 B TWI866362 B TW I866362B TW 112128442 A TW112128442 A TW 112128442A TW 112128442 A TW112128442 A TW 112128442A TW I866362 B TWI866362 B TW I866362B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
array
current
value
pixel
temperature
Prior art date
Application number
TW112128442A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202505171A (zh
Inventor
藍國能
黃世鋒
Original Assignee
高爾科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 高爾科技股份有限公司 filed Critical 高爾科技股份有限公司
Priority to TW112128442A priority Critical patent/TWI866362B/zh
Priority to JP2023135463A priority patent/JP7572747B1/ja
Priority to US18/471,425 priority patent/US20250039572A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI866362B publication Critical patent/TWI866362B/zh
Publication of TW202505171A publication Critical patent/TW202505171A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/20—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals
    • H04N25/21—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals for transforming thermal infrared radiation into image signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/20—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H04N25/673—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction by using reference sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於一測輻射熱計之出廠前校正，包含：個別電阻計算步驟：在一基準溫度下，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的所有像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於一記憶體中；個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中；及額定電壓值確認步驟：在該基準溫度下，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值時，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符。

Description

熱影像陣列像素動態校正之方法
本發明是關於一種熱影像陣列像素補償技術，特別是關於一種熱影像陣列像素動態校正之方法。
目前，測輻射熱計(Bolometer)應用於紅外線熱像儀時，係採用微陣列的結構作為紅外線感測的架構。在晶片製作上，測輻射熱計影像陣列(Bolometer Focal Plane Array-Bolometer FPA)係製作在讀取晶片(Read-out IC-ROIC)上方，其係以半導體製程製作出多層的微機電(MEMS)結構。其中，影像陣列上的每個像素(Pixel)即為一個單獨的熱敏電阻，其取熱影像的基本原理是：利用MEMS結構中包含的化合物薄膜的熱敏電阻，對其通以固定電流。當受測物體溫度有所變化時，熱敏電阻的阻值會隨之改變，因此輸出電壓也會有所改變。利用適當的放大(Gain Amplifier)輸出這些電壓變化值(△V)，便可反推計算出溫度變化值(△T)；計算出影像陣列上的所有熱敏電阻的溫度變化值，即可獲得受測物體的溫度分布；最後，可經影像處理組合出受測物體的熱影像圖形。
其中，構成測輻射熱計陣列之熱敏電阻的化合物薄膜材料常見的有：非晶矽(Amorphous Silicon)、氧化釩(VOx)、砷化銦(InAsx)、氧化鋅(ZnOx).... 等，但其中因為靈敏度的原因。其中，最為廣泛被使用的材料為氧化釩，次之為非晶矽，其他材料則少見於商品化的測輻射熱計上。
由於每個像素中的熱敏電阻是由化合物材料薄膜形成，在薄膜形成的半導體鍍膜製程中，無法使每一個像素的薄膜組成做到完全相同，其誤差受製程的穩定性所影響。以氧化釩材料為例子，VOx中的x(V與O的比例)以濺鍍(sputtering)或蒸鍍(evaporation)製程控制，即使在鍍膜製程上盡可能控制做到每個Pixel有相同(極為接近)的x而被視為有相同的材料特性，但也無法做到每一個像素位置的薄膜厚度、面積完全一致。這導致物理電性上，在通以定電流後，每個像素所呈現的電壓值，會有很大的不同。目前，大都會採用校正的過程，以減輕此不均勻性(Non-Uniformity)的現象。在校正過程中，經常會發現由於個別像素之間的特性差異過大，因此造成測輻射熱計適用的溫度範圍常常被侷限，且常常因為像素之間的特性差異過大，造成產品良率無法有效大幅度提升。因此，市售的測輻射熱計陣列晶片往往會分成不同的感測溫度範圍出貨，且售價一直居高不下。
測輻射熱計陣列晶片的成像原理，基本上，是使用熱敏電阻陣列，量測環境或物體的溫度分佈，來進行成像。而熱敏電阻的特性是在不同溫度下，其電阻值會改變。理想上，若每個像素當中的熱敏電阻特性完全相同，測輻射熱計陣列晶片在出廠前，只要針對幾個特定溫度做每個熱敏電阻的電阻量測，便可在實際應用上，做良好的成像與溫度量測。但在現實中，在任何精密的半導體製程工藝，都仍存在著製程偏差。因此，測輻射熱計陣列晶片的熱敏電阻分佈，會如第1A圖所示，測輻射熱計陣列10當中，有MxN個像素，每個像素製作出來的時候，電阻都是特定的，例如，像素11-0-0、像素11-0-2、像素11-0-M、像素11- N-2、像素11-N-M等，可能其對應的電阻R(0,0)、電阻R(0,2)、電阻R(0,M)、電阻R(N,2)、電阻R(N,M)都不一樣。
由於像素陣列中，每個像素的熱敏電阻其電阻值不同，習知技術的作法係按照像素陣列電阻值於基準溫度下的分佈圖，取一個分佈最大的電阻值(數量最多)，來當基準電阻，利用此基準電阻來計算電流源應提供的合適電流值(固定電流值)。透過V=IR(電壓=電流*電阻)的公式，使用這個固定的電流值來計算出每個P像素的輸出電壓，再根據在不同溫度下及在基準溫度下的電壓變化量比較，來計算得到溫度變化，及進行後續的影像成像。經由此習知技術的做法，輸出定電流後，測輻射熱計陣列晶片在特定溫度下，像素陣列的輸出電壓如第1B圖所示，測輻射熱計陣列10的MxN個像素中，像素11-0-0、像素11-0-2、像素11-0-M、像素11-N-2、像素11-N-M等，因為其對應的電阻可能不同，提供定電流後可能導致其對應的電壓V(0,0)、電壓V(0,2)、電壓V(0,M)、電壓V(N,2)、電壓V(N,M)都不一樣。
從第1B圖可知，此習知技術做法的問題在於，對電阻值與基準電阻相差太大的像素，會有下列結果：輸出電壓過高的像素，容易在功率放大器的設定放大值(gain)稍高的情況下就已過飽和，形成所謂的亮點；反之，電壓輸出過低的像素，容易因為功率放大設定值稍低時，取不到足夠的溫度變化訊號，形成所謂的暗點；這導致能用來設定的功率放大範圍很窄，造成測輻射熱計良率及靈敏度表現會大為打折。這些容易過飽和或者輸出過低的像素，可稱之為死像素/弱像素(Dead pixel,weak pixel)或盲像素(Blind pixel)。
有許多習知技術特別針對盲像素來做讀取後的補償，讓盲像素(盲元)變成不盲，例如，專利CNA-101980283A，其揭露了一种动态盲元补偿方法， 運用盲元旁的像素的值，來補償盲元。這類的補償技術很多，僅僅針對亮點或暗點的部分進行補償，並無法解決以上的製程造成的像素電阻不均勻的技術問題。
於是，如何開發一種可解決測輻射熱計陣列晶片因製程導致的像素電阻不均勻問題，並進一步使讀取晶片(Read out IC,ROIC)的動態範圍加大，且可讓生產良率提高(使可用的晶片增加)，成為當下的龐大市場需求下，各個廠商所欲發展的技術目標。
有鑑於此，本發明提出一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用在基準溫度時，對個別像素的不同電阻值提供不同的電流，使每個像素所輸出的電壓相同，即可達到單一像素校正的目的，可解決因製程所導致的矩陣中的像素電阻不均勻的技術問題，並達到充分提高生產良率及讀取晶片的動態範圍的多重特殊技術功效。
本發明更提供一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於一測輻射熱計之出廠前校正，包含：個別電阻計算步驟：在一基準溫度下，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的所有像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於一記憶體中；個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中；及額定電壓值確認步驟：在該基準溫度下，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值時，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符。
本發明更提供一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於一測輻射熱計之出廠後量測溫度，包含：感測步驟：在一額定時間內，控制該影像感 測陣列感測一目標物之溫度；讀取步驟：一讀取晶片讀取一記憶體中所儲存之一電流陣列值，依序依據對應於該影像感測陣列的一像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列；及計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與該額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。
本發明更提供一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於具有一鏡頭閥門之一測輻射熱計，包含：開機；環境溫度測量：控制該鏡頭閥門關閉，測量一環境溫度值，並記錄於一記憶體中；個別電阻計算步驟：控制該鏡頭閥門關閉，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的一像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於該記憶體中；個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中；額定電壓值確認步驟：控制該鏡頭閥門關閉，以該環境溫度作為一基準溫度，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符；感測步驟：開啟該鏡頭閥門，在一額定時間內，控制該影像感測陣列感測一目標物之溫度；讀取步驟：一讀取晶片讀取該記憶體中所儲存之該電流陣列值，依序依據對應於該影像感測陣列的該像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列；及計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與該額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發 明相關之目的及優點。
10:測輻射熱計陣列
11-0-0、11-0-2、11-0-M、11-N-2、11-N-M:像素
第1A圖、第1B圖為習知技術之測輻射熱計陣列所測出的電阻值與電壓值的示意圖；第2圖為本發明之熱影像陣列像素動態校正之方法所提供的動態電流補償法的各像素電流示意圖；第3A圖至第3B圖為本發明之熱影像陣列像素動態校正之方法中，運用於無快門的熱像儀產品的校正流程圖與操作流程圖之一具體實施例；及第4圖為本發明之熱影像陣列像素動態校正之方法中，運用於有快門的熱像儀產品的校正流程圖與操作流程圖之一具體實施例。
本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法，運用在基準溫度時，對個別像素的不同電阻值提供不同的電流，使每個像素所輸出的電壓相同，即可達到單一像素校正的目的，可解決因製程所導致的矩陣中的像素電阻不均勻的技術問題，並達到充分提高生產良率及讀取晶片的動態範圍的多重特殊技術功效。
請參考第2圖，本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法的應用於第1A圖、第1B圖的像素矩陣示意圖，可簡稱本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法為動態電流補償法。本發明的動態電流補償法，係根據第1A圖的R(y,x) 分佈，以下列公式：Vconst=I(y,x)x R(y,x)，運算出I(y,x)值，讀取晶片(未繪出)在操作時電流源根據I(y,x)值給予各像素(y,x)不同的電流值。讀取晶片對像素陣列的輸出電流如第2圖所示，測輻射熱計陣列10的MxN個像素中，像素11-0-0、像素11-0-2、像素11-0-M、像素11-N-2、像素11-N-M等，因為其對應的電阻可能不同，提供變電流以使對應的電壓均等同於Vconst，也就是電流I(0,0)=Vconst/電阻R(0,0)、電流I(0,2)=Vconst/電阻R(0,2)、電流I(0,M)=Vconst/電阻R(0,M)、電流I(N,2)=Vconst/電阻R(N,2)、電流I(N,M)=Vconst/電阻R(N,M)。
其中，Vconst是一個常數電壓輸出，電流I(y,x)是按照第1A圖的電阻R(y,x)分佈所計算出每個像素個別電流值分佈。在特定校正溫度下，每個像素輸出的電壓，便不會同第1B圖所示的每個像素輸出電壓皆不同，反之，會形成每個像素電壓輸出皆為Vconst。
由於在特定溫度下，每個像素輸出的電壓為同一個恆定值，因此功率放大值的可設定範圍(Dynamic Range，動態範圍)，便可提高很多，從而提升晶片的良率和靈敏度表現。
接著，請參考第3A圖，本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法之校正流程，其為出廠前校正之流程：
步驟S101：個別電阻計算步驟：在一基準溫度下，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的所有像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於一記憶體中。此即為第1A圖的流程，其中，記憶體可以是SPI Flash快閃記憶體或者微控制器中內建之非揮發性記憶體。
步驟S102：個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中。此即運用前述之Vconst =I(y,x)x R(y,x)，Vconst即為該額定電壓值。此額定電壓值係可調，依據測輻射熱計當中熱敏電阻的化合物材料的特性、製程、產品靈敏度需求、產品溫度量測範圍等等因素來進行動態調整。
步驟S103：額定電壓值確認步驟：在該基準溫度下，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值時，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符。實際上量測確定額定電壓值均相符後，即代表此測輻射熱計陣列晶片已完成校正，可以出廠。
接著，請參考第3B圖，本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法之校正流程，其為出廠後量測溫度之流程：
步驟S201：感測步驟：在一額定時間內，控制該影像感測陣列感測一目標物之溫度。一般在開機後，經過基本的控制檢查程序後，控制測輻射熱計陣列晶片的微控制器即可開始進行溫度測量準備。在接收到測溫指令後，即可開始感測的完整流程。此步驟係為簡化前述的微控制器控制流程，僅說明接收到測溫指令後的感測步驟。感測步驟係為習知技術的一部分，本發明不多加贅述。
步驟S202：讀取步驟：一讀取晶片讀取一記憶體中所儲存之一電流陣列值，依序依據對應於該影像感測陣列的一像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列。本步驟即為本發明的主要技術特徵的部分。如先前技術中所描述，習知技術係採用定電流的方式來量測測輻射熱計陣列當中的像素電壓，本發明係由微控制器(MCU)控制讀取晶片(ROIC)讀取預存於記憶體中的每個像素的該個別電流參數(可統稱為個別電流參數表)，然後，對每個像素提供個別定義的電流值(變電流)後，再讀取其電壓值。
步驟S203：計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與該額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。測量電壓值與該額定電壓值之差即代表了每個像素所偵測到的溫差。由於每個像素的電流都不盡相同，也代表了每個像素的測溫特性不同，所以，可以得出個別較為精準的溫差變化。因此，本發明的方法，可以提高測輻射熱計的靈敏度與精度。
接著，請參考第4圖，本發明的熱影像陣列像素動態校正之方法之校正流程，其為出廠後自適應動態電流補償法之流程。在本發明的一些實施例中，終端熱影像儀具有快門的結構，微控制器可以控制快門的開關，以控制外部光源的進出。此等產品的控制，即可以當作本發明的自適應動態電流補償法，亦即，每次開機即重新做一次電流補償校正。包含了以下的步驟：
步驟S301：開機。每次重新開機後，即重新做一次電流補償校正。
步驟S302：環境溫度測量：控制該鏡頭閥門關閉，測量一環境溫度值，並記錄於一記憶體中。當下的環境溫度可能隨著環境與時間點有所變化，可以當下的環境溫度當做基準溫度。當下的環境溫度，係於鏡頭閥門(快門，Shutter)關閉的情形下測量，此時，快門關閉，沒有外部光源進入，所測得的溫度即為熱像儀當下所處的溫度。由於出廠前已做過本發明的動態電流補償溫度校正，因此，可據以為溫度測量的基準。
步驟S303：個別電阻計算步驟：控制該鏡頭閥門關閉，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的一像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於該記憶體中。與第3A圖的步驟S101不同，本步驟係於快門關閉下當作基準溫度，而步驟S101係於基準溫度治具(發射均勻溫度的熱體)下量測。
步驟S304：個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中。同步驟S102，不再贅述。
步驟S305：額定電壓值確認步驟：控制該鏡頭閥門關閉，以該環境溫度作為一基準溫度，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符。同步驟S103，不再贅述。
步驟S306：感測步驟：開啟該鏡頭閥門，在一額定時間內，控制該影像感測陣列感測一目標物之溫度。在本步驟之前，仍有許多小步驟，省略未提。感測步驟係為使用者輸出測溫的控制指令後開始進行。而在本實施例中，感測步驟係於步驟S301至步驟S305的自適應校正步驟後，接收控制指令後開始。
步驟S307：讀取步驟：一讀取晶片讀取該記憶體中所儲存之該電流陣列值，依序依據對應於該影像感測陣列的該像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列。同步驟S202，不再贅述。
步驟S308：計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與該額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。同步驟S202，不再贅述。
在前述的實施例中，本發明動態電流補償法可運用於不具快門的產品或者具有快門的熱像儀產品。不具有快門的熱像儀產品，可採用出廠設定的動態電流補償法；具有快門的熱像儀產品，則可採用自適應動態電流補償法。
運用本發明的動態電流補償法，可解決因為測輻射熱計陣列晶片所導致的各像素間的電阻不一致的技術問題，並且，可以獲得提高生產良率、提高讀取溫度的靈敏度、增加動態範圍等等的特殊技術功效。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:測輻射熱計陣列
11-0-0、11-0-2、11-0-M、11-N-2、11-N-M:像素

Claims (6)

  1. 一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於一測輻射熱計之出廠前校正，包含：個別電阻計算步驟：在一基準溫度下，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的所有像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於一記憶體中；個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中；及額定電壓值確認步驟：在該基準溫度下，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值時，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符。
  2. 如請求項1所述的熱影像陣列像素動態校正之方法，其中該記憶體係選自：快閃記憶體或者微控制器中內建之非揮發性記憶體。
  3. 一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於一測輻射熱計之出廠後量測溫度，包含：感測步驟：在一額定時間內，控制一影像感測陣列感測一目標物之溫度；讀取步驟：一讀取晶片讀取一記憶體中所儲存之一電流陣列值，依序依據該電流陣列值所記載對應於該影像感測陣列的一像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列；及 計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與一額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。
  4. 如請求項3所述的熱影像陣列像素動態校正之方法，其中該記憶體係選自：快閃記憶體或者微控制器中內建之非揮發性記憶體。
  5. 一種熱影像陣列像素動態校正之方法，運用於具有一鏡頭閥門之一測輻射熱計，包含：開機；環境溫度測量：控制該鏡頭閥門關閉，測量一環境溫度值，並記錄於一記憶體中；個別電阻計算步驟：控制該鏡頭閥門關閉，依序提供一基準電流予一影像感測陣列中的一像素中的熱敏電阻，測得對應的一電阻陣列值，並記錄於該記憶體中；個別電流參數計算步驟：依據該電阻陣列值與一額定電壓值，分別計算得一電流陣列值，並記錄於該記憶體中；額定電壓值確認步驟：控制該鏡頭閥門關閉，以該環境溫度作為一基準溫度，讀取該影像感測陣列的個別像素電壓值，依據該電流陣列值提供每個像素對應的一個別電流參數，確認其與該額定電壓值相符；感測步驟：開啟該鏡頭閥門，在一額定時間內，控制該影像感測陣列感測一目標物之溫度；讀取步驟：一讀取晶片讀取該記憶體中所儲存之該電流陣列值，依序依據對應於該影像感測陣列的該像素的一個別電流參數，輸出一個別電流，並讀取對應的該像素之一測量電壓值，以獲得一測量電壓陣列；及 計算溫度步驟：依序依據該測量電壓值與該額定電壓值之差，計算該像素所偵測到之溫度，以獲得一測量溫度陣列。
  6. 如請求項5所述的熱影像陣列像素動態校正之方法，其中該記憶體係選自：快閃記憶體或者微控制器中內建之非揮發性記憶體。
TW112128442A 2023-07-28 2023-07-28 熱影像陣列像素動態校正之方法 TWI866362B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112128442A TWI866362B (zh) 2023-07-28 2023-07-28 熱影像陣列像素動態校正之方法
JP2023135463A JP7572747B1 (ja) 2023-07-28 2023-08-23 熱画像アレイ画素の動的補正方法
US18/471,425 US20250039572A1 (en) 2023-07-28 2023-09-21 Method for dynamic correction for pixels of thermal image array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112128442A TWI866362B (zh) 2023-07-28 2023-07-28 熱影像陣列像素動態校正之方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI866362B true TWI866362B (zh) 2024-12-11
TW202505171A TW202505171A (zh) 2025-02-01

Family

ID=93150938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112128442A TWI866362B (zh) 2023-07-28 2023-07-28 熱影像陣列像素動態校正之方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250039572A1 (zh)
JP (1) JP7572747B1 (zh)
TW (1) TWI866362B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101980283A (zh) * 2010-10-21 2011-02-23 电子科技大学 一种动态盲元补偿方法
US8080779B2 (en) * 2008-09-16 2011-12-20 Ulis Device for detecting infrared radiation comprising a resistive imaging bolometer, a system comprising an array of such bolometers and a method for reading an imaging bolometer integrated into such a system
CN103308184A (zh) * 2013-05-13 2013-09-18 浙江大立科技股份有限公司 红外焦平面阵列探测器单元、红外成像系统及校正方法
US9243960B2 (en) * 2009-04-30 2016-01-26 Ulis System and method for detecting infrared radiation
US9442020B2 (en) * 2012-02-22 2016-09-13 Ulis Method for correcting the drift of an infrared radiation detector comprising an array of resistive imaging bolometers and device implementing such a method

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001926A2 (en) * 1995-06-28 1997-01-16 Lockheed Martin Ir Imaging Systems Digital offset corrector for microbolometer array
US6274869B1 (en) * 1996-06-28 2001-08-14 Lockheed-Martin Ir Imaging Systems, Inc. Digital offset corrector
JP2000298062A (ja) 1999-04-14 2000-10-24 Nec Corp 熱型機能デバイス、エネルギー検出装置および熱型機能デバイスの駆動方法
US6953932B2 (en) * 1999-10-07 2005-10-11 Infrared Solutions, Inc. Microbolometer focal plane array with temperature compensated bias
US6444983B1 (en) * 1999-10-07 2002-09-03 Infrared Solutions, Inc. Microbolometer focal plane array with controlled bias
JP2001155905A (ja) * 1999-11-24 2001-06-08 Nec Corp 半導体装置およびトリミング方法ならびに記録媒体
US6610984B2 (en) * 2000-03-17 2003-08-26 Infrared Components Corporation Method and apparatus for correction of microbolometer output
US20020125430A1 (en) * 2001-03-06 2002-09-12 Honeywell International Inc. Bolometer operation using fast scanning
US6812465B2 (en) * 2002-02-27 2004-11-02 Indigo Systems Corporation Microbolometer focal plane array methods and circuitry
JP4192510B2 (ja) * 2002-06-14 2008-12-10 日本電気株式会社 半導体装置
US20060011853A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-19 Konstantinos Spartiotis High energy, real time capable, direct radiation conversion X-ray imaging system for Cd-Te and Cd-Zn-Te based cameras
IL167641A (en) * 2005-03-24 2011-07-31 Semi Conductor Devices An Elbit Systems Rafael Partnership System for measuring and compensating for the case temperature variations in a bolometer based system
KR100586308B1 (ko) * 2005-04-15 2006-06-08 한국과학기술원 볼로메타의 동작온도 변화에 따른 불균일도를 보상할 수있는 보상회로.
US7470902B1 (en) * 2006-03-20 2008-12-30 Flir Systems, Inc. Infrared camera electronic architectures
JP2008185465A (ja) 2007-01-30 2008-08-14 Nec Electronics Corp 赤外線センサの温度補償方法および装置
FR2918746B1 (fr) * 2007-07-13 2009-10-09 Commissariat Energie Atomique Capteur electronique a regulation thermique integree
FR2922683B1 (fr) * 2007-10-23 2010-09-17 Commissariat Energie Atomique Capteur d'image thermique matriciel a pixel bolometrique et procede de reduction de bruit spatial.
FR2925159B1 (fr) * 2007-12-12 2012-04-27 Ulis Dispositif pour la detection d'un rayonnement infrarouge comportant un bolometre resistif d'imagerie, systeme comprenant une matrice de tels bolometres, et procede de lecture d'un bolometre d'imagerie integre dans un tel systeme
FR2943415B1 (fr) * 2009-03-17 2011-07-01 Commissariat Energie Atomique Procede de reglage d'un circuit de detection de rayonnements
FR2945120B1 (fr) * 2009-04-30 2015-11-27 Ulis Systeme et procede de detection de rayonnement infrarouge
US9292909B2 (en) * 2009-06-03 2016-03-22 Flir Systems, Inc. Selective image correction for infrared imaging devices
US9948878B2 (en) * 2010-04-23 2018-04-17 Flir Systems, Inc. Abnormal clock rate detection in imaging sensor arrays
JP2012109658A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Sony Corp 固体撮像素子及び参照電圧の調整方法
JP2012151664A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toshiba Corp 固体撮像装置
US9426388B2 (en) * 2011-09-15 2016-08-23 Nec Corporation Semiconductor device and infrared image pickup device provided with same
US9743057B2 (en) * 2012-05-31 2017-08-22 Apple Inc. Systems and methods for lens shading correction
US11089247B2 (en) * 2012-05-31 2021-08-10 Apple Inc. Systems and method for reducing fixed pattern noise in image data
FR3002631B1 (fr) * 2013-02-22 2018-11-02 Ulis Detecteur bolometrique a polarisation adaptative en temperature
JP5816316B2 (ja) * 2013-03-29 2015-11-18 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置およびその作動方法、並びに放射線撮影装置
FR3015666B1 (fr) * 2013-12-19 2017-02-03 Commissariat Energie Atomique Circuit de mesure pour detecteur bolometrique
KR101656173B1 (ko) * 2014-02-20 2016-09-08 주식회사 콕스 열상 카메라의 불량화소 검출 방법 및 장치
FR3020735B1 (fr) * 2014-04-30 2017-09-15 Ulis Procede de traitement d'une image infrarouge pour une correction des non uniformites
WO2016022525A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Seek Thermal, Inc. Time based offset correction for imaging systems
CN106797440A (zh) * 2014-08-20 2017-05-31 塞克热量股份有限公司 成像系统的操作偏置的自适应调整
WO2016073054A2 (en) * 2014-08-20 2016-05-12 Seek Thermal, Inc. Gain calibration for an imaging system
CN106796142B (zh) * 2014-09-30 2018-04-06 富士胶片株式会社 红外线摄像装置、光圈控制方法及光圈控制程序
KR101710506B1 (ko) * 2014-11-27 2017-02-27 주식회사 디아이테크코리아 일렬타입 벤딩장치
US10326949B2 (en) * 2015-06-09 2019-06-18 Flir Systems, Inc. Integrated switch and shutter for calibration and power control of infrared imaging devices
FR3038195B1 (fr) * 2015-06-26 2018-08-31 Ulis Detection de pixels parasites dans un capteur d'image infrarouge
FR3038194B1 (fr) * 2015-06-26 2017-08-11 Ulis Correction de pixels parasites dans un capteur d'image infrarouge
US10458750B2 (en) * 2016-10-06 2019-10-29 Seek Thermal, Inc. Thermal weapon sight
US11108975B2 (en) * 2017-04-11 2021-08-31 Mikrosens Elektronik San. Ve Tic. On-chip bias calibration for microbolometer detectors and readout integrated circuits
EP3621850B1 (en) * 2017-06-05 2023-08-30 Adasky, Ltd. Shutterless far infrared (fir) camera for automotive safety and driving systems
JP7043278B2 (ja) 2018-02-08 2022-03-29 日本アビオニクス株式会社 放射率測定装置、温度測定装置、放射率測定方法及び温度測定方法
JP7098346B2 (ja) * 2018-02-13 2022-07-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および撮像システム
US11355536B2 (en) * 2018-07-12 2022-06-07 Sony Semiconductor Solutions Corporation Image sensor, signal processing device, signal processing method, and electronic device
FR3088512B1 (fr) * 2018-11-09 2020-10-30 Schneider Electric Ind Sas Procede de traitement d'une image
US10931874B2 (en) * 2018-12-06 2021-02-23 Flir Commercial Systems, Inc. Burst mode calibration sensing and image mode sensing for imaging systems and methods
US11200697B2 (en) * 2018-12-20 2021-12-14 Flir Systems Ab Infrared camera ambient temperature calibration systems and methods
US11125625B2 (en) * 2018-12-24 2021-09-21 National Chung-Shan Institute Of Science And Technology Microbolometer readout circuit and calibration method using the same
CN110084795B (zh) * 2019-04-22 2021-07-30 武汉高德智感科技有限公司 一种基于本底的红外图像盲元检测方法及系统
US20220283036A1 (en) * 2019-05-09 2022-09-08 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Non-uniformity correction source for infrared imaging systems
EP4186226A1 (en) * 2020-07-21 2023-05-31 Teledyne FLIR Commercial Systems, Inc. Vacuum health detection for imaging systems and methods
JP7494615B2 (ja) * 2020-07-22 2024-06-04 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP7678676B2 (ja) * 2021-02-04 2025-05-16 キヤノン株式会社 光電変換装置
FR3123776B1 (fr) * 2021-06-02 2023-09-22 Safran Electronics & Defense Calibrage embarqué d'une matrice de pixels d'un capteur infrarouge
JP7531711B2 (ja) 2021-06-18 2024-08-09 三菱電機株式会社 赤外線撮像装置及び固定パターンノイズデータの生成方法
US11632506B2 (en) * 2021-07-13 2023-04-18 Simmonds Precision Products, Inc. Non-uniformity correction (NUC) self-calibration using images obtained using multiple respective global gain settings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8080779B2 (en) * 2008-09-16 2011-12-20 Ulis Device for detecting infrared radiation comprising a resistive imaging bolometer, a system comprising an array of such bolometers and a method for reading an imaging bolometer integrated into such a system
US9243960B2 (en) * 2009-04-30 2016-01-26 Ulis System and method for detecting infrared radiation
CN101980283A (zh) * 2010-10-21 2011-02-23 电子科技大学 一种动态盲元补偿方法
US9442020B2 (en) * 2012-02-22 2016-09-13 Ulis Method for correcting the drift of an infrared radiation detector comprising an array of resistive imaging bolometers and device implementing such a method
CN103308184A (zh) * 2013-05-13 2013-09-18 浙江大立科技股份有限公司 红外焦平面阵列探测器单元、红外成像系统及校正方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
期刊 Perenzoni, M., Mosconi, D., & Stoppa, D. A 160× 120-pixel uncooled IR-FPA readout integrated circuit with on-chip non-uniformity compensation. 2010 Proceedings of ESSCIRC 2010, September IEEE 2010 122 - 125; *
期刊 Zhao, G., Ye, M., Hu, K., & Zhao, Y. A ROIC for diode uncooled IRFPA with hybrid non-uniformity compensation technique. IEEE Sensors Journal 18(2) IEEE 2017 501-507 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20250039572A1 (en) 2025-01-30
JP7572747B1 (ja) 2024-10-24
JP2025019970A (ja) 2025-02-07
TW202505171A (zh) 2025-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5845301B2 (ja) 抵抗型イメージングボロメータを具備した赤外線放射検出用デバイス及びそのようなボロメータのアレイを具備したシステム
CN103292908B (zh) 校正包括阻性辐射热计阵列的探测器的漂移的方法和设备
JP4214124B2 (ja) 耳式体温計
JP6540519B2 (ja) 赤外線撮像装置
JP3961486B2 (ja) マイクロボロメータ焦点面アレイ方法及び回路
CN103308178B (zh) 一种非制冷红外焦平面阵列的非均匀性校正方法
CN113375815B (zh) Ccd和红外热像仪相结合的物体表面温度测量方法及系统
US8872110B2 (en) Thermographic camera
Tempelhahn et al. Shutter-less calibration of uncooled infrared cameras
CN111272290B (zh) 基于深度神经网络的测温红外热像仪标定方法及装置
CN114878003B (zh) 基于响应率校正的红外测温方法
US20110068272A1 (en) Device and method for detecting infrared radiation through a resistive bolometer matrix
JP2008185465A (ja) 赤外線センサの温度補償方法および装置
CN111256835B (zh) 超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法及装置
JP7143558B2 (ja) 赤外線撮像装置及びそれに用いられるプログラム
JP2021099332A (ja) 高精度非接触式温度測定装置
TWI866362B (zh) 熱影像陣列像素動態校正之方法
IL167641A (en) System for measuring and compensating for the case temperature variations in a bolometer based system
US5023459A (en) Miniature multi-temperature radiometric reference
Riou et al. Quantitative study of the temperature dependence of normal LWIR apparent emissivity
CN101730836B (zh) 维护辐射热测量计型检测器阵列的方法
JP2022063622A (ja) 測定装置および測定方法
Hanson et al. Uncooled thermal imaging with thin-film ferroelectric detectors
KR102297273B1 (ko) 열화상 카메라 온도 보정 방법 및 장치
Durand et al. VGA 17 μm development for compact, low-power systems