掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种红外读出电路

文献发布时间:2023-06-19 19:05:50


一种红外读出电路

技术领域

本申请涉及红外测温技术领域,尤其涉及一种红外读出电路。

背景技术

热成像测温是一种非接触式的测温方式,能够获取目标场景的目标对象的温度值。比如说,红外阵列可以包括多个像元,每个像元可以是一个热敏电阻,也就是传感器单元,针对每个像元来说,在目标场景的红外热辐射到达该像元之后,该像元能够感知外界环境温度,从而改变该像元的电阻值,并控制经过该像元的电流值,基于这个电流值就能够确定该像元对应的电压输出值,并输出这个电压输出值,而基于这个电压输出值,就可以确定该像元对应的温度值。

在热成像测温过程中,需要预先标定电压值与温度值之间的映射关系(即函数关系),基于此,基于每个像元对应的电压输出值,可以查询该映射关系,从而得到该像元对应的温度值。综上所述,可以得到每个像元对应的温度值,而这些像元对应的温度值也就是目标场景的目标对象对应的温度值。

由于制作工艺偏差,不同像元对同等红外辐射的响应存在异同,例如,同等红外辐射到达像元1和像元2时,若针对像元1输出的电压输出值和针对像元2输出的电压输出值不同,就会造成成像的不均匀性,需要对像元的这种差异进行矫正,这种矫正方式称为非均匀性矫正。但是,如何进行非均匀性矫正,还没有合理方式,主要是通过外部处理器实现非均匀性矫正,矫正效果较差。

发明内容

本申请提供一种红外读出电路,红外阵列包括K个像元组,K为大于1的正整数,针对所述红外阵列的每个像元组,所述红外读出电路包括所述像元组对应的读出单元、模拟数字转换器和矫正控制单元,所述模拟数字转换器包括比较器;其中,针对所述像元组中的像元:

所述读出单元,用于基于所述像元对应的待矫正参数值对应的初始偏压值确定所述像元对应的电压响应值,将所述电压响应值输入给所述比较器;

所述比较器,用于比较所述电压响应值和预置电压值,得到所述像元对应的比较结果,并将所述比较结果输入给矫正控制单元;

所述矫正控制单元,用于基于所述比较结果对所述待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值;基于所述调整后参数值确定所述像元对应的矫正参数最优值,并通过所述矫正参数最优值替换所述待矫正参数值。

由以上技术方案可见,本申请实施例中设计一种红外读出电路,由红外读出电路实现非均匀性矫正,而不需要由外部处理器实现非均匀性矫正,减少了外部硬件资源的开销,成本降低,开发简单,矫正效果较好。通过对不同像元提供不同的偏压值(由不同矫正参数最优值控制不同偏压值),矫正不同像元对同等红外辐射的响应差异,使得不同像元对同等红外辐射的响应一致,实现不同像元的非均匀性矫正。通过将红外阵列的所有像元划分为K个像元组,从而能够对K个像元组进行并行处理,继而减小矫正阶段所需时间。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式中的红外阵列的结构示意图;

图2是本申请一种实施方式中的红外读出电路的结构示意图;

图3是本申请一种实施方式中的ADC的结构示意图;

图4是本申请一种实施方式中的红外读出电路的结构示意图;

图5是本申请一种实施方式中的读出单元的结构示意图;

图6是本申请一种实施方式中的ADC的工作原理示意图;

图7是本申请一种实施方式中的红外读出电路的工作流程示意图;

图8是本申请一种实施方式中的红外读出电路的工作时序图;

图9是本申请一种实施方式中的红外读出电路的各个开关的工作时序图。

具体实施方式

在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的,而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,此外,所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

热成像设备可以包括热成像相机(如采用热成像实现测温的相机、摄像机等,如红外热成像相机等),热成像设备可以包括红外阵列(也可以称为焦平面阵列,红外阵列是由大量像元组成的电路)、挡片和外部处理器等。

红外阵列可以包括多个像元,每个像元可以是一个热敏电阻,针对每个像元,在目标场景的红外热辐射到达该像元之后,该像元能够感知外界环境温度,从而改变该像元的电阻值,并控制经过该像元的电流值,从而基于这个电流值确定该像元对应的电压输出值,并将电压输出值输出给外部处理器,也就是说,可以将每个像元对应的电压输出值输出给外部处理器。

基于预先标定的电压值与温度值之间的映射关系,外部处理器在得到每个像元对应的电压输出值之后,可以查询该映射关系,得到每个像元对应的温度值,这些像元对应的温度值也就是目标场景的实际目标温度值。

挡片是用于遮挡热成像设备的镜头的器件,在开启挡片时,挡片遮挡热成像设备的镜头,在该情况下,红外阵列中各像元感知到的温度值均是挡片的温度值,不同像元感知到的温度值相同。在关闭挡片时,挡片未遮挡热成像设备的镜头,在该情况下,红外阵列中各像元感知到的温度值是外界目标温度值(即待检测的目标对象的温度值),不同像元感知到的温度值可以不同。

由于制作工艺的偏差,不同像元对同等红外辐射的响应存在异同,从而造成成像的不均匀性,需要在成像之前对像元的这种差异进行矫正,这种矫正方式称为非均匀性矫正。在相关技术中,主要是通过外部处理器实现非均匀性矫正,矫正效果较差,且需要占用外部处理器的资源,浪费了处理资源。

针对上述问题,本申请实施例中提出一种红外读出电路,红外读出电路与红外阵列连接,用于对红外阵列内各像元感知到的温度值进行矫正,即由红外读出电路实现非均匀性矫正,而不需要由外部处理器实现非均匀性矫正,减少了外部硬件资源的开销,成本降低,开发简单,矫正效果较好。比如说,热成像设备还可以包括红外读出电路,红外读出电路能够对像元对应的电压输出值进行非均匀性矫正,并将矫正后的电压输出值输出给外部处理器,外部处理器不再对电压输出值进行非均匀性矫正,可以直接基于电压输出值确定温度值。

本实施例中,可以将红外阵列的所有像元划分为K个像元组,K为大于1的正整数,从而能够对K个像元组进行并行处理,继而减小矫正阶段所需时间。

以下结合具体实施例,对本实施例的红外读出电路的结构和功能进行说明。

参见图1所示,为红外阵列的结构示意图,该红外阵列包括大量像元,在图1中以M*N个像元为例,也就是说,每行存在N个像元,一共存在M行像元,每列存在M个像元,一共存在N列像元。在此基础上,可以将红外阵列的所有像元划分到K个像元组,K为大于1的正整数,每个像元组包括多个像元。

比如说,可以将红外阵列的所有像元划分到M个像元组(即K等于M),即红外阵列的每一行的所有像元划分到同一个像元组,M行像元就是M个像元组。或者,可以将红外阵列的所有像元划分到N个像元组(即K等于N),即红外阵列的每一列的所有像元划分到同一个像元组,N列像元就是N个像元组。当然,上述只是划分方式的两个示例,对此划分方式不做限制。

本实施例中,以将红外阵列的所有像元划分到N个像元组(即K个像元组)为例,即红外阵列的每一列的所有像元划分到同一个像元组,也就是说,K个像元组中的每个像元组对应一列的所有像元。在该情况下,参见图1所示,每列的所有像元(即每个像元组内的所有像元)对应同一个模拟数字转换器(ADC,Analog to Digital Converter),即ADC的数量可以为N个。

本实施例中,针对红外阵列的每个像元组,红外读出电路可以包括该像元组对应的读出单元、ADC、矫正控制单元、数字模拟转换器(DAC,Digital to Analog Converter)、第一寄存器。

由于存在K个像元组,因此,K个像元组对应K个读出单元,K个读出单元与K个像元组一一对应;K个像元组对应K个ADC,K个ADC与K个像元组一一对应;K个像元组对应K个矫正控制单元,K个矫正控制单元与K个像元组一一对应;K个像元组对应K个DAC,K个DAC与K个像元组一一对应;K个像元组对应K个第一寄存器,K个第一寄存器与K个像元组一一对应。

由于针对每个像元组的处理过程相同,因此,为了方便描述,后续实施例中以一个像元组的处理过程为例进行说明。参见图2所示,该像元组可以对应一个读出单元、一个ADC、一个矫正控制单元、一个DAC和一个第一寄存器。

本实施例中,针对每个像元组对应的ADC,参见图3所示,为ADC的结构示意图,该ADC可以包括但不限于:比较器、第一开关、矫正目标值发生器、斜坡发生器、计数器、第二寄存器、第二开关和数据输出单元。

参见图4所示,为红外读出电路的结构示意图,针对每个像元组来说,红外读出电路可以包括该像元组对应的读出单元、ADC、矫正控制单元、DAC和第一寄存器。该ADC可以包括该像元组对应的比较器、第一开关、矫正目标值发生器、斜坡发生器、计数器、第二寄存器、第二开关和数据输出单元。

示例性的,红外阵列也可以称为红外焦平面阵列(infrared Focal Plane Array)或者非制冷红外焦平面阵列,是由红外敏感像元(本文简称为像元)组成的阵列,该红外敏感像元能够吸收外界红外辐射并引起像元升温,升温引起热敏感材料阻值变化,并且这种阵列可以在非绝对零度的环境下工作。

红外阵列可以包括大量像元(如M*N个像元),可以将这些像元划分到K个像元组,针对像元组中的每个像元,由于每个像元的处理方式相同,为了方便描述,在后续实施例中,以一个像元的处理过程为例进行说明。

示例性的,红外读出电路支持两个状态:矫正状态(也可以称为自动矫正状态)和读出状态(也可以称为正常读出状态)。在该红外读出电路上电复位后,会先进入矫正状态,在矫正状态下得到各像元对应的矫正参数最优值,并将矫正参数最优值写入到第一寄存器。在矫正状态结束后,进入读出状态,在读出状态下,可以利用第一寄存器中的矫正参数最优值对像元的电压输出值进行矫正,并输出矫正后的电压输出值,即在红外读出电路就完成矫正。

以下结合图4所示的红外读出电路,对读出单元、ADC、矫正控制单元、DAC、第一寄存器、比较器、第一开关、矫正目标值发生器、斜坡发生器、计数器、第二寄存器、第二开关和数据输出单元等器件的功能进行说明。

在红外读出电路处于矫正状态时,各器件的功能如下所示:

一、读出单元。读出单元用于基于像元对应的待矫正参数值对应的初始偏压值确定像元对应的电压响应值,并将该电压响应值输入给比较器。比如说,读出单元可以基于待矫正参数值对应的初始偏压值对应的第一电流和像元响应温度值输出的第二电流,确定该像元对应的电压响应值。

其中,像元响应温度值输出的第二电流是指,在像元感知到的测试目标温度值发生变化时,改变像元的电阻值,而像元的电阻值发生变化时,使得像元对应的第二电流发生变化,即第二电流与像元感知到的测试目标温度值有关。

参见图5所示,为读出单元的结构示意图,读出单元可以包括电阻Rd、第一MOS(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金氧半场效晶体管)管、第二MOS管、积分电路和采样保持电路。需要注意的是,在图5中,虽然将像元Rs置于读出单元内部,但是,这里只是为了方便说明像元Rs与读出单元之间的连接关系,像元Rs并不属于读出单元的器件。其中,积分电路由运算放大器、开关rst和积分电容Cint组成。采样保持电路又称为采样保持放大器,当对模拟信号进行模拟数值转换时,需要一定的转换时间,在这个转换时间内,模拟信号要保持基本不变,这样才能保证转换精度,采样保持电路即为实现这种功能的电路。

参见图5所示,第一MOS管的输入电压是偏压值Vin,在矫正状态下,偏压值Vin称为初始偏压值Vin,初始偏压值Vin是基于待矫正参数值确定的,确定过程参见后续实施例。在读出状态下,偏压值Vin称为目标偏压值Vin,目标偏压值Vin是基于矫正参数最优值确定的,确定过程参见后续实施例。

在矫正状态下,当初始偏压值Vin越大时,经过第一MOS管的电流I1(记为第一电流I1)越小,即初始偏压值Vin与第一电流I1负相关,显然,通过控制初始偏压值Vin的大小,就可以调节第一电流I1的大小。

参见图5所示,第二MOS管的输入电压是电压值VFID,电压值VFID是一个固定电压值,本实施例中对此第二MOS管的工作原理不再赘述。

参见图5所示,像元Rs是红外阵列中的电阻元件,如像元Rs可以为MEMS(Microelectro Mechanical Systems,微机电系统)热敏电阻,对此像元Rs的类型不做限制。在实际应用中,像元Rs的数量可以为多个,在图5中,是以一个像元Rs为例。其中,像元Rs用于将红外信号转换成电信号,也就是说,当目标场景的红外热辐射到达像元Rs之后,像元Rs能够感知外界环境温度,从而改变像元Rs的电阻值,并控制经过像元Rs的电流值,即电流I2。

示例性的,在矫正状态下,可以为红外阵列开启挡片,挡片各位置的温度值相同,这样,针对像元组中的每个像元来说,以像元Rs为例进行说明,像元Rs感知的外界环境温度就是挡片的温度值,为了区分方便,将像元Rs感知到的温度值记为测试目标温度值,即测试目标温度值是挡片的温度值。显然,基于像元Rs感知到的测试目标温度值,能够控制经过像元Rs的电流I2(记为第二电流I2),即第二电流I2与像元Rs感知到的测试目标温度值相匹配。

参见图5所示,积分电路可以与第一MOS管连接,且积分电路可以与采样保持电路连接。其中,积分电路的输入电流Iint也可以称为积分电流Iint,且输入电流Iint可以基于第一电流I1和第二电流I2确定,也就是说,可以确定初始偏压值Vin对应的第一电流I1和像元Rs的第二电流I2,然后,可以基于第一电流I1和第二电流I2确定积分电路对应的输入电流Iint,比如说,可以采用如下方式确定输入电流Iint:Iint=I1-I2。

在已知输入电流Iint的基础上,可以通过积分电路对输入电流Iint进行积分操作,对此积分操作过程不做限制,得到像元Rs对应的电压输入值Vo_int。比如说,积分电路用于将像元Rs的微弱电信号进行积分放大,积分放大的输出结果就是电压输入值Vo_int。比如说,可以采用如下方式确定出电压输入值Vo_int:Vo_int=Vref-Iint*Tint/Cint,在上述公式中,Vref是运算放大器的输入电压,Iint是输入电流,Tint为开关int开启时间,即积分时间,Cint为积分电容。

参见图5所示,采样保持电路的输入端是电压输入值Vo_int,采样保持电路的输出端是电压响应值Vo,可以通过采样保持电路对电压输入值Vo_int进行采样保持操作,得到像元Rs对应的电压响应值Vo,也就是说,Vo=Vo_int。

其中,当对模拟信号进行模拟数值转换时,需要一定的转换时间,在这个转换时间内,模拟信号要保持基本不变,这样才能保证转换精度,采样保持电路即为实现这种功能的电路,本实施例对此采样保持电路的工作过程不做限制。

综上所述,针对像元Rs来说,第一MOS管的输入电压是初始偏压值Vin,经过第一MOS管的电流为初始偏压值Vin对应的第一电流I1,像元Rs响应温度值输出的是第二电流I2,可以将第一电流I1与第二电流I2之差确定为积分电路的输入电流Iint,将输入电流Iint输入给积分电路,以通过积分电路对输入电流Iint进行积分操作,得到像元Rs对应的电压输入值Vo_int。然后,基于像元Rs对应的电压输入值Vo_int确定像元Rs对应的电压响应值Vo。

在得到像元Rs对应的电压响应值Vo之后,就可以将电压响应值Vo输入给ADC中的比较器,由ADC中的比较器基于电压响应值Vo进行处理。

二、比较器。比较器用于比较电压响应值Vo和预置电压值Vref,得到像元Rs对应的比较结果,并将像元Rs对应的比较结果输入给矫正控制单元。

示例性的,该比较结果(Result)可以是一个逻辑值,若电压响应值Vo大于预置电压值Vref,则该逻辑值可以为第一取值(如1),通过第一取值表示电压响应值Vo大于预置电压值Vref;或者,若电压响应值Vo小于预置电压值Vref,则该逻辑值可以为第二取值(如0),通过第二取值表示电压响应值Vo小于预置电压值Vref。

示例性的,电压响应值Vo可以是模拟信号的电压值,预置电压值Vref可以是模拟信号的电压值,预置电压值Vref也可以称为矫正目标值Vref,对此预置电压值Vref的取值不做限制,可以根据经验配置。在此基础上,比较器在得到像元Rs对应的电压响应值Vo后,可以比较电压响应值Vo和预置电压值Vref。若电压响应值Vo大于预置电压值Vref(即Vo>Vref),则确定逻辑值是第一取值,并将第一取值输出给矫正控制单元。若电压响应值Vo小于预置电压值Vref(即Vo

在一种可能的实施方式中,矫正控制单元可以确定红外读出电路对应的状态,在红外读出电路对应矫正状态时,可以控制第一开关的第二端连接矫正目标值发生器,又由于第一开关的第一端固定连接比较器,因此,在控制第一开关的第二端连接矫正目标值发生器之后,可以连通比较器和矫正目标值发生器,也就是说,在红外读出电路对应矫正状态时,连通比较器和矫正目标值发生器。

示例性的,矫正目标值发生器用于生成预置电压值Vref,并将预置电压值Vref发送给比较器,即比较器可以从矫正目标值发生器获取预置电压值Vref。

三、矫正控制单元。矫正控制单元也可以称为NUC控制单元,矫正控制单元用于基于电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果对待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值;基于调整后参数值确定像元对应的矫正参数最优值,并通过该像元对应的矫正参数最优值替换该像元对应的待矫正参数值。

示例性的,在基于电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果对待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值的过程中,若该比较结果为第一取值,第一取值表示电压响应值Vo大于预置电压值Vref,则降低待矫正参数值,得到调整后参数值;或者,若该比较结果为第二取值,第二取值表示电压响应值Vo小于预置电压值Vref,则增加待矫正参数值,得到调整后参数值。其中,矫正控制单元降低待矫正参数值,得到调整后参数值时,可以对待矫正参数值进行减1操作,得到调整后参数值;当然,也可以是对待矫正参数值减去其它数值,得到调整后参数值,对此不做限制。矫正控制单元增加待矫正参数值,得到调整后参数值时,可以对待矫正参数值进行加1操作,得到调整后参数值;当然,也可以是对待矫正参数值加上其它数值,得到调整后参数值,对此不做限制。

示例性的,在基于调整后参数值确定像元对应的矫正参数最优值的过程中,若已满足待矫正参数值的调整结束条件,则可以将调整后参数值确定为该像元对应的矫正参数最优值。或者,若未满足待矫正参数值的调整结束条件,则可以将调整后参数值确定为该像元对应的待矫正参数值,将该待矫正参数值写入第一寄存器,以基于该待矫正参数值重新确定该像元对应的电压响应值。

其中,矫正控制单元可以确定当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果是否相同。若当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果相同,则可以确定未满足待矫正参数值的调整结束条件。若当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果不同,则可以确定已满足待矫正参数值的调整结束条件。例如,若当前比较周期的比较结果为第一取值,且上一个比较周期的比较结果为第一取值,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;或者,若当前比较周期的比较结果为第二取值,且上一个比较周期的比较结果为第二取值,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;或者,若当前比较周期的比较结果为第一取值,上一个比较周期的比较结果为第二取值,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件;或者,若当前比较周期的比较结果为第二取值,上一个比较周期的比较结果为第一取值,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件。其中,比较结果为第一取值表示电压响应值Vo大于预置电压值Vref,比较结果为第二取值表示电压响应值Vo小于预置电压值Vref。

其中,矫正控制单元可以对当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果进行异或运算;若异或运算的结果为0,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;若异或运算的结果为1,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件。需要注意的是,在异或运算的结果为0时,可以表示当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果相同,在异或运算的结果为1时,可以表示当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果不同。其中,当前比较周期的比较结果为第一取值或者第二取值;上一个比较周期的比较结果为第一取值或者第二取值。

本实施例中,为了确定像元对应的矫正参数最优值,可以采用目标算法对像元对应的待矫正参数值进行调整,得到像元对应的矫正参数最优值,对此目标算法不做限制,只要能够对待矫正参数值进行调整得到矫正参数最优值即可。

比如说,假设待矫正参数值是4位二进制数值时,如1000,在该情况下,采用目标算法对像元对应的待矫正参数值进行调整的过程,可以包括:

在矫正周期1(即调整次数为1):待矫正参数值是8(1000),基于待矫正参数值8可以确定初始偏压值(确定过程参见后续实施例),基于初始偏压值确定电压响应值Vo,并确定电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果。

若电压响应值Vo大于预置电压值Vref,即比较结果是第一取值1,则对待矫正参数值8进行减1操作,得到调整后参数值7(0111);若电压响应值Vo小于预置电压值Vref,即比较结果是第一取值0,则对待矫正参数值8进行加1操作,得到调整后参数值9(1001)。综上所述,可以得到调整后参数值,将调整后参数值确定为像元对应的待矫正参数值,将待矫正参数值写入第一寄存器。

在矫正周期1,还可以存储电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果S1,该比较结果S1可能是第一取值1,该比较结果S1也可能是第二取值0。

在矫正周期2(即调整次数为2):待矫正参数值可能是7,也可能是9,假设待矫正参数值是9,基于待矫正参数值9确定初始偏压值,基于初始偏压值确定电压响应值Vo,并确定电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果S2。

若电压响应值Vo大于预置电压值Vref,即比较结果S2是第一取值1,则可以对待矫正参数值9进行减1操作,得到调整后参数值8(1000);若电压响应值Vo小于预置电压值Vref,即比较结果S2是第一取值0,则可以对待矫正参数值9进行加1操作,得到调整后参数值10(1010)。

在得到比较结果S2之后,还可以对比较结果S2与比较结果S1进行异或运算,若异或运算的结果为0,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件,因此,将调整后参数值(如调整后参数值8或者调整后参数值10)确定为像元对应的待矫正参数值,将待矫正参数值写入第一寄存器。或者,若异或运算的结果为1,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件,因此,将调整后参数值(如调整后参数值8或者调整后参数值10)确定为像元对应的矫正参数最优值,将矫正参数最优值写入第一寄存器,至此,成功得到矫正参数最优值。

假设异或运算的结果为0,即未满足待矫正参数值的调整结束条件,那么,在矫正周期2,还可以存储比较结果S2,即使用比较结果S2替换比较结果S1,该比较结果S2可能是第一取值1,该比较结果S2也可能是第二取值0。

在矫正周期3(即调整次数为3):待矫正参数值可能是8,也可能是10,假设待矫正参数值是10,基于待矫正参数值10确定初始偏压值,基于初始偏压值确定电压响应值Vo,并确定电压响应值Vo和预置电压值Vref的比较结果S3。

若电压响应值Vo大于预置电压值Vref,即比较结果S3是第一取值1,则可以对待矫正参数值10进行减1操作,从而得到调整后参数值9;若电压响应值Vo小于预置电压值Vref,即比较结果S3是第一取值0,则可以对待矫正参数值10进行加1操作,从而得到调整后参数值11(1011)。

在得到比较结果S3之后,还可以对比较结果S3与比较结果S2进行异或运算,若异或运算的结果为0,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件,因此,将调整后参数值(如调整后参数值9或者调整后参数值11)确定为像元对应的待矫正参数值,将待矫正参数值写入第一寄存器。或者,若异或运算的结果为1,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件,因此,将调整后参数值(如调整后参数值9或者调整后参数值11)确定为像元对应的矫正参数最优值,将矫正参数最优值写入第一寄存器,至此,成功得到矫正参数最优值。

假设异或运算的结果为1,即已满足待矫正参数值的调整结束条件,那么,可以得到矫正参数最优值,即经过3个矫正周期得到矫正参数最优值。

综上所述,本实施例中,在矫正周期1,矫正控制单元可以在第一寄存器中存储待矫正参数值D

矫正控制单元对上次矫正生成的待矫正参数值D

当前后两个矫正周期的Result不同时,表明读出单元输出的电压响应值Vo已经达到矫正最优值,可以跳出待矫正参数值的更新过程,基于此,可以在矫正控制单元增加一个判断单元,用于将前一矫正周期的比较结果和当前矫正周期的比较结果进行异或运算。如果异或运算结果为0,表明还没有矫正到最优结果;如果异或运算结果为1,表明已经矫正到最优结果,停止矫正过程。

本实施例中,可以基于前后两个矫正周期的Result的异或运算结果,决策是否跳出矫正过程,从而能够减少矫正周期的时长,减小矫正周期的数量,也就是说,若异或运算结果为1,就获知已经矫正到最优结果,停止矫正过程,减小矫正周期的数量。参见表1所示,假设矫正目标值发生器产生的预置电压值Vref在待矫正参数值11-12所对应的模拟电压值附近,需要被矫正的待矫正参数值的初始值为8,矫正控制单元可以根据上述方式对待矫正参数值进行加1操作。

当前后两个矫正周期的Result不同时,表明读出单元输出的电压响应值Vo已经达到矫正最优值,可以跳出待矫正参数值的更新过程,从而及时中止矫正,减少了不必要的矫正周期,即通过5个矫正周期就完成矫正过程。

表1

综上所述,针对像元组中的每个像元,矫正控制单元可以得到该像元对应的矫正参数最优值,并将该像元对应的矫正参数最优值写入到第一寄存器。

在一种可能的实施方式中,矫正控制单元还可以确定红外读出电路对应的状态。比如说,在红外读出电路上电启动后,可以确定红外读出电路对应矫正状态,在已确定出每个像元对应的矫正参数最优值后,可以确定红外读出电路对应读出状态,从而可以自动切换红外读出电路的矫正状态和读出状态。显然,在红外读出电路对应矫正状态时,可以确定每个像元对应的矫正参数最优值,将每个像元对应的矫正参数最优值写入到第一寄存器。在红外读出电路对应读出状态时,可以基于第一寄存器中的矫正参数最优值进行后续过程。

示例性的,在红外读出电路对应矫正状态时,矫正控制单元可以控制第一开关的第二端连接矫正目标值发生器,从而连通比较器和矫正目标值发生器,以使比较器从矫正目标值发生器获取预置电压值Vref,且红外读出电路用于基于预置电压值Vref实现矫正状态的功能。以及,矫正控制单元可以控制第二开关的第二端连接地端(GND),虽然第二开关的第一端连接计数器,但是,由于第二开关的第二端连接地端,因此,可以使计数器停止工作,也就是说,使计数器无法获取内部时钟,使得计数器停止工作,即关闭计数器。

四、第一寄存器。第一寄存器用于存储每个像元对应的待矫正参数值,在矫正控制单元得到矫正参数最优值之后,存储像元用于存储每个像元对应的矫正参数最优值。比如说,在矫正状态下,第一寄存器可以存储像元对应的待矫正参数值,且在每个矫正周期,可以对待矫正参数值进行更新。在矫正状态完成后,第一寄存器可以存储像元对应的矫正参数最优值。在读出状态下,可以从第一寄存器读取矫正参数最优值,并基于矫正参数最优值进行后续过程。

示例性的,矫正控制单元可以获取每个像元对应的待矫正参数初始值,并将这些待矫正参数初始值写入第一寄存器,由第一寄存器存储这些待矫正参数初始值;其中,对于像元组中多个像元,不同像元对应的待矫正参数初始值可以相同。在后续过程中,可以对不同像元的待矫正参数初始值进行调整,将待矫正参数初始值理解为第一个待矫正参数值,通过不断对待矫正参数值进行调整,得到矫正参数最优值,矫正参数最优值可以理解为最后一个待矫正参数值。

示例性的,矫正控制单元得到每个像元对应的矫正参数最优值后,可以将这些矫正参数最优值写入第一寄存器,由第一寄存器存储这些矫正参数最优值。

五、DAC(数字模拟转换器)。DAC用于对像元对应的待矫正参数值进行数字模拟转换,得到模拟电压信号,将模拟电压信号对应的电压值确定为该待矫正参数值对应的初始偏压值Vin,并将初始偏压值Vin输入给读出单元。

比如说,DAC可以从第一寄存器中读取待矫正参数值,并对数字信号的待矫正参数值进行数字模拟转换,得到模拟电压信号,并将模拟电压信号对应的电压值确定为初始偏压值Vin,即初始偏压值Vin作为第一MOS管的输入电压,能够控制经过第一MOS管的电流I1。显然,不同的初始偏压值Vin可以为读出单元提供不同偏置,当初始偏压值Vin越大时,像元对应的电压响应值Vo越大,从而能够消除由制作偏差造成的读出单元对同种辐射存在响应差异的问题。比如说,在矫正周期1,基于矫正周期1的待矫正参数值确定初始偏压值Vin,将定初始偏压值Vin输入给读出单元;在矫正周期2,基于矫正周期2的待矫正参数值确定初始偏压值Vin,将定初始偏压值Vin输入给读出单元,以此类推。

综上所述,完成矫正状态的相关说明,在矫正状态下,可以得到每个像元对应的矫正参数最优值,且可以将矫正参数最优值写入到第一寄存器。在矫正状态完成之后,可以进行读出状态。在读出状态下,可以关闭挡片,这样,针对每个像元来说,感知的外界环境温度就是目标场景的实际目标温度值。

在红外读出电路处于读出状态时,各器件的功能如下所示:

一、读出单元。读出单元用于基于像元对应的矫正参数最优值对应的目标偏压值确定像元对应的电压响应值,并将该电压响应值输入给比较器。比如说,读出单元可以基于矫正参数最优值对应的目标偏压值对应的第三电流和像元响应温度值输出的第四电流,确定该像元对应的电压响应值。

其中,像元响应温度值输出的第四电流是指,在像元感知到的实际目标温度值发生变化时,改变像元的电阻值,而像元的电阻值发生变化时,使得像元对应的第四电流发生变化,即第四电流与像元感知到的实际目标温度值有关。

参见图5所示,第一MOS管的输入电压是偏压值Vin,在读出状态下,偏压值Vin称为目标偏压值Vin,目标偏压值Vin是基于矫正参数最优值确定。矫正参数最优值用于对像元感知到的实际目标温度值进行矫正,即,在读出状态下,基于矫正参数最优值对像元感知到的实际目标温度值进行矫正,通过矫正读出单元的电压响应值Vo,达到矫正像元感知到的实际目标温度值的目的。

参见图5所示,在读出状态下,当目标偏压值Vin越大时,经过第一MOS管的第三电流I1越小,即目标偏压值Vin与第三电流I1负相关,从而通过矫正参数最优值控制目标偏压值Vin,继而通过目标偏压值Vin控制第三电流I1,从而影响像元Rs对应的电压响应值Vo。

在读出状态下,可以为红外阵列关闭挡片,这样,针对每个像元,以像元Rs为例,像元Rs感知的外界环境温度是目标场景的实际目标温度值。基于像元Rs感知到的实际目标温度值,可以控制经过像元Rs的电流I2(记为第四电流I2),即第四电流I2与像元Rs感知到的目标场景的实际目标温度值相匹配。

综上所述,针对像元Rs来说,第一MOS管的输入电压是目标偏压值Vin,经过第一MOS管的电流为目标偏压值Vin对应的第三电流I1,像元Rs响应温度值输出的是第四电流I2,可以将第三电流I1与第四电流I2之差确定为积分电路的输入电流Iint,将输入电流Iint输入给积分电路,以通过积分电路对输入电流Iint进行积分操作,得到像元Rs对应的电压输入值Vo_int。然后,基于像元Rs对应的电压输入值Vo_int确定像元Rs对应的电压响应值Vo。

在得到像元Rs对应的电压响应值Vo之后,就可以将电压响应值Vo输入给ADC中的比较器,由ADC中的比较器基于电压响应值Vo进行处理。

二、矫正控制单元。矫正控制单元可以确定红外读出电路对应的状态,比如说,在红外读出电路上电启动后,确定红外读出电路对应矫正状态;在已确定出像元对应的矫正参数最优值后,确定红外读出电路对应读出状态。在红外读出电路对应矫正状态时,矫正控制单元控制挡片开启,以使红外阵列内的各像元感知到挡片的温度值。在红外读出电路对应读出状态时,矫正控制单元控制挡片关闭,以使红外阵列内的各像元感知到目标场景的实际目标温度值。

示例性的,在红外读出电路对应读出状态时,矫正控制单元可以控制第一开关的第二端连接斜坡发生器,从而连通比较器和斜坡发生器,以使比较器从斜坡发生器获取斜坡电压值,且红外读出电路可以用于基于斜坡电压值实现读出状态的功能。以及,矫正控制单元可以控制第二开关的第二端连接内部时钟,以使计数器开始计数,也就是说,第二开关的第一端连接计数器,第二开关的第二端连接内部时钟,使计数器获取内部时钟,开始计数工作。

三、DAC。DAC用于对像元对应的矫正参数最优值进行数字模拟转换,得到模拟电压信号,将模拟电压信号对应的电压值确定为矫正参数最优值对应的目标偏压值Vin,并将目标偏压值Vin输入给读出单元,以使读出单元基于目标偏压值Vin对应的第三电流、以及像元响应温度值输出的第四电流,确定像元对应的电压响应值。比如说,第一寄存器已经存储有像元对应的矫正参数最优值,DAC可以从第一寄存器中读取矫正参数最优值,继而得到目标偏压值Vin。

四、ADC。针对像元组中的每个像元,ADC用于确定该像元对应的电压输出值,并向外部输出该电压输出值,如向外部处理器输出该电压输出值,以使外部处理器基于该电压输出值确定目标场景的实际目标温度值(即目标对象的温度值)。比如说,外部处理器可以查询预先标定的电压值与温度值之间的映射关系,得到与该电压输出值对应的温度值,这个温度值也就是目标对象的温度值,即最终检测的温度值,本实施例中对此温度值确定过程不做限制。

在一种可能的实施方式中,在红外读出电路对应读出状态时,第一开关切换到斜坡发生器,连通比较器和斜坡发生器,第二开关切换到内部时钟,使能计数器,计数器开始计数,ADC正常工作,进行模数转换,输出电压输出值。

示例性的,ADC可以包括第一开关、矫正目标值发生器和斜坡发生器,矫正目标值发生器用于生成预置电压值Vref,斜坡发生器用于生成斜坡电压值;其中,第一开关的第一端连接比较器,第一开关的第二端连接矫正目标值发生器或者斜坡发生器。在第一开关的第二端连接矫正目标值发生器时,红外读出电路用于基于预置电压值Vref实现矫正状态的功能,实现过程参见上述实施例。在第一开关的第二端从矫正目标值发生器切换到斜坡发生器时,红外读出电路用于基于斜坡电压值实现读出状态的功能,实现过程参见后续实施例。

示例性的,ADC可以包括斜坡发生器、比较器、计数器、第二寄存器和数据输出单元,通过这些器件的配合实现模数转换,这些器件的功能如下所示:

斜坡发生器。斜坡发生器用于生成斜坡电压值,比如说,斜坡发生器用于从初始斜坡电压值开始产生多个斜坡电压值(比如说,斜坡发生器用于从初始斜坡电压值开始产生稳定斜率的多个斜坡电压值)。其中,初始斜坡电压值可以根据经验配置,如初始斜坡电压值可以为0等,对此不做限制。

比较器。比较器用于从斜坡发生器获取斜坡电压值,并比较电压响应值Vo(即矫正参数最优值对应的电压响应值Vo)和斜坡电压值,得到像元对应的比较结果,该比较结果用于确定像元对应的电压输出值。比如说,比较器用于比较电压响应值Vo和斜坡发生器产生的每个斜坡电压值,得到每个斜坡电压值对应的比较结果,该比较结果可以为电压响应值Vo大于斜坡电压值,或,电压响应值Vo不大于斜坡电压值。比如说,斜坡发生器依次产生斜坡电压值W1、斜坡电压值W2、…,以此类推,则比较器依次比较电压响应值Vo和斜坡电压值W1,得到斜坡电压值W1对应的比较结果,比较电压响应值Vo和斜坡电压值W2,得到斜坡电压值W2对应的比较结果,以此类推。斜坡电压值对应的比较结果,表示电压响应值Vo大于该斜坡电压值,或者电压响应值Vo等于该斜坡电压值,或者电压响应值Vo小于该斜坡电压值。

计数器。计数器用于在第二开关切换到内部时钟时,开始计数,也就是说,计数器可以对时钟脉冲进行计数,得到计数值,对此计数过程不做限制。

示例性的,该计数器可以包括但不限于格雷码计数器,格雷码计数器的工作原理是:格雷码(即计数值)在递增时,任意相邻两位只有一位不同,比二进制编码器的翻转次数更少,由于翻转次数比二进制编码器少,因此,在功耗方面也更低,基于此,本实施例中采用格雷码计数器实现计数功能。

第二寄存器。第二寄存器用于存储目标斜坡电压值对应的目标计数值;其中,目标斜坡电压值是所有斜坡电压值中第一个大于电压响应值Vo的斜坡电压值;目标计数值是斜坡发生器产生目标斜坡电压值时的计数值。

比如说,若斜坡电压值W

数据输出单元。数据输出单元用于从第二寄存器中获取目标计数值,并基于目标计数值确定像元对应的电压输出值,向外部输出该电压输出值。关于基于目标计数值确定电压输出值的过程,本实施例中不做限制。

参见图6所示,为ADC的工作原理示意图,在ADC开始进行模数转换之前,计数器的输出值Count1复位为零。在ADC工作时,斜坡发生器从初始斜坡电压值开始产生稳定斜率的多个斜坡电压值Vramp,比较器将多个斜坡电压值Vramp和电压响应值Vo进行比较。计数器开始工作时会对时钟脉冲进行计数。在斜坡发生器开始产生斜坡电压值Vramp时,电压响应值Vo大于斜坡电压值Vramp,比较器的输出Vcomp为高电平,一直到斜坡电压值Vramp大于电压响应值Vo,比较器翻转,触发第二寄存器保存当前的计数值Count2。第二寄存器将计数值Count2传输到数据输出单元,数据输出单元将计数值Count2进行串并转换处理后得到电压输出值,向外部(如外部处理器)输出该电压输出值。

由以上技术方案可见,本申请实施例中设计一种红外读出电路,由红外读出电路实现非均匀性矫正,而不需要由外部处理器实现非均匀性矫正,减少了外部硬件资源的开销,成本降低,开发简单,矫正效果较好。通过对不同像元提供不同的偏压值(由不同矫正参数最优值控制不同偏压值),矫正不同像元对同等红外辐射的响应差异,使得不同像元对同等红外辐射的响应一致,实现不同像元的非均匀性矫正。通过将红外阵列的所有像元划分为K个像元组,从而能够对K个像元组进行并行处理,继而减小矫正阶段所需时间。红外读出电路是一种实现非均匀性自动矫正功能的非制冷型红外读出电路,能够完成像元的非均匀性自动矫正。可以直接复用ADC内的比较器,仅需增加几个开关结构,便可在降低电路成本的同时减小矫正阶段所需时间,具有可消除列级积分器带来非均匀偏差的优势。在矫正比较阶段,每列比较器可以同时启用,所有列的信号并行比较,大大节省了矫正比较时间。

参见图7所示,为红外读出电路的工作流程示意图,该方法可以包括:

步骤701、红外读出电路上电启动。

步骤702、在红外读出电路上电启动后,可以在矫正控制单元写入配置信息,例如,配置信息可以包括行时间、积分时间、待矫正参数值、预置电压值等。

矫正控制单元可以将待矫正参数值作为每个像元的待矫正参数值,将每个像元的待矫正参数值写入第一寄存器。其中,对于像元组包括的多个像元,不同像元对应的待矫正参数值可以相同,即将同一待矫正参数值写入第一寄存器。

矫正控制单元可以将预置电压值作为每个像元的预置电压值,将该预置电压值写入矫正目标值发生器,即矫正目标值发生器得到预置电压值。

步骤703、矫正控制单元确定进入矫正状态,并开启挡片,挡片各位置的温度值相同,以使各像元感知到的测试目标温度值是挡片的温度值。矫正控制单元控制第一开关的第二端连接矫正目标值发生器,从而连通比较器和矫正目标值发生器。矫正控制单元控制第二开关的第二端连接地端,使计数器停止工作。

步骤704、在矫正状态下,读出单元基于像元对应的待矫正参数值对应的初始偏压值确定像元对应的电压响应值,将电压响应值输入给比较器;比较器比较电压响应值和预置电压值,得到像元对应的比较结果,并将比较结果输入给矫正控制单元;矫正控制单元基于比较结果对待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值并将调整后参数值更新到第一寄存器,替换待矫正参数值。

关于步骤704的详细处理过程,可以参见上述实施例,在此不再赘述。

步骤705、确定矫正是否完成。若已完成,则将更新到第一寄存器的调整后参数值作为矫正参数最优值,执行步骤706。若未完成,则将更新到第一寄存器的调整后参数值作为待矫正参数值,基于待矫正参数值执行步骤704。

步骤706、矫正控制单元确定进入读出状态,并关闭挡片,以使各像元感知到的是目标场景的实际目标温度值。矫正控制单元可以控制第一开关的第二端连接斜坡发生器,从而连通比较器和斜坡发生器。矫正控制单元可以控制第二开关的第二端连接内部时钟,从而使计数器开始正常工作。

步骤707、在读出状态下,读出单元基于像元对应的矫正参数最优值对应的目标偏压值确定像元对应的电压响应值,将电压响应值输入给比较器;比较器可以比较电压响应值和斜坡电压值,得到像元对应的比较结果;在得到该述比较结果之后,可以基于该比较结果确定像元对应的电压输出值。最终,将像元对应的电压输出值输出给外部处理器,从而确定像元对应的温度值。

关于步骤707的详细处理过程,可以参见上述实施例,在此不再赘述。

以下结合具体应用场景,对红外读出电路的工作时序进行简要说明。

参见图8所示,为红外读出电路的工作时序图,矫正可以分为两个阶段。在第一阶段,第一寄存器提前一行将前一帧更新的待矫正参数值D

当前后两次的比较结果不一致时,表明此时的待矫正参数值D

参见图9所示,为红外读出电路的各个开关的工作时序图,当前后两次比较器输出的结果不一致时,异或计算结果为1,将控制信号置0,在时钟CLK下降沿时,触发第一开关S1和第二开关S2翻转,停止非均匀矫正,开启ADC,进行正常的模数转换,即进入读出状态状态。

基于与上述红外读出电路同样的申请构思,本申请实施例中提出另一种红外读出电路,红外阵列可以包括K个像元组,K为大于1的正整数,针对红外阵列的每个像元组,该红外读出电路包括该像元组对应的读出单元、模拟数字转换器和矫正控制单元,模拟数字转换器包括比较器;其中,针对该像元组中的像元:读出单元,用于基于该像元对应的待矫正参数值对应的初始偏压值确定该像元对应的电压响应值,将该电压响应值输入给比较器;比较器,用于比较该电压响应值和预置电压值,得到该像元对应的比较结果,并将比较结果输入给矫正控制单元;矫正控制单元,用于基于该比较结果对该待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值;基于调整后参数值确定该像元对应的矫正参数最优值,并通过该矫正参数最优值替换该待矫正参数值。

示例性的,模拟数字转换器还包括第一开关、矫正目标值发生器和斜坡发生器,矫正目标值发生器用于生成预置电压值,斜坡发生器用于生成斜坡电压值;其中,第一开关的第一端连接比较器,第一开关的第二端连接矫正目标值发生器或者斜坡发生器。在此基础上,在第一开关的第二端连接矫正目标值发生器时,红外读出电路用于基于预置电压值实现矫正状态的功能(即通过红外读出电路的各模块配合实现矫正状态的功能);在第一开关的第二端从矫正目标值发生器切换到斜坡发生器时,红外读出电路用于基于斜坡电压值实现读出状态的功能(即通过红外读出电路的各模块配合实现读出状态的功能)。

示例性的,矫正控制单元,还用于确定红外读出电路对应的状态;其中,在红外读出电路上电启动后,红外读出电路对应矫正状态;在已确定出所有像元对应的矫正参数最优值后,红外读出电路对应读出状态。基于此,在红外读出电路对应矫正状态时,矫正控制单元控制第一开关的第二端连接矫正目标值发生器,以使比较器从矫正目标值发生器获取预置电压值,且红外读出电路用于基于预置电压值实现矫正状态的功能。在红外读出电路对应读出状态时,矫正控制单元控制第一开关的第二端连接斜坡发生器,以使比较器从斜坡发生器获取斜坡电压值,且红外读出电路用于基于斜坡电压值实现读出状态的功能。

示例性的,在红外读出电路对应读出状态时,读出单元,用于基于像元对应的矫正参数最优值对应的目标偏压值确定像元对应的电压响应值,并将电压响应值输入给比较器;比较器,用于从斜坡发生器获取斜坡电压值,并比较电压响应值和斜坡电压值,得到该像元对应的比较结果;其中,该比较结果可以用于确定该像元对应的电压输出值。

示例性的,模拟数字转换器包括计数器、第二寄存器、第二开关和数据输出单元;第二开关的第一端连接计数器,在红外读出电路对应矫正状态时,第二开关的第二端连接地端,以使计数器停止工作,在红外读出电路对应读出状态时,第二开关的第二端连接内部时钟,以使计数器开始计数。基于此,斜坡发生器用于从初始斜坡电压值开始产生多个斜坡电压值;比较器用于比较电压响应值和每个斜坡电压值,得到每个斜坡电压值对应的比较结果,比较结果为电压响应值大于斜坡电压值,或,电压响应值不大于斜坡电压值;计数器用于对时钟脉冲进行计数,得到计数值;第二寄存器,用于存储目标斜坡电压值对应的目标计数值;目标斜坡电压值是多个斜坡电压值中第一个大于电压响应值的斜坡电压值;目标计数值是斜坡发生器产生目标斜坡电压值时的计数值;数据输出单元,用于从第二寄存器中获取目标计数值,并基于目标计数值确定该像元对应的电压输出值,向外部输出该电压输出值。

示例性的,读出单元基于像元对应的待矫正参数值对应的初始偏压值确定该像元对应的电压响应值时具体用于:基于该初始偏压值对应的第一电流和该像元响应温度值输出的第二电流,确定该像元对应的电压响应值。

示例性的,红外读出电路还可以包括该像元组对应的数字模拟转换器;数字模拟转换器,用于对该像元对应的待矫正参数值进行数字模拟转换,得到模拟电压信号,并将该模拟电压信号对应的电压值确定为该待矫正参数值对应的初始偏压值,并将该初始偏压值输入给读出单元。

示例性的,矫正控制单元基于该比较结果对该待矫正参数值进行调整,得到调整后参数值时具体用于:若比较结果为第一取值,第一取值表示电压响应值大于预置电压值,则降低该待矫正参数值,得到调整后参数值;若比较结果为第二取值,第二取值表示电压响应值小于预置电压值,则增加该待矫正参数值,得到调整后参数值。在一种可能的实施方式中,矫正控制单元降低该待矫正参数值,得到调整后参数值时具体用于:对该待矫正参数值进行减1操作,得到调整后参数值;矫正控制单元增加该待矫正参数值,得到调整后参数值时具体用于:对该待矫正参数值进行加1操作,得到调整后参数值。

示例性的,矫正控制单元基于调整后参数值确定该像元对应的矫正参数最优值时具体用于:若已满足待矫正参数值的调整结束条件,则将调整后参数值确定为该像元对应的矫正参数最优值;或者,若未满足待矫正参数值的调整结束条件,则将调整后参数值确定为该像元对应的待矫正参数值。

在一种可能的实施方式中,矫正控制单元,还用于若当前比较周期的比较结果为第一取值,且上一个比较周期的比较结果为第一取值,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;或,若当前比较周期的比较结果为第二取值,且上一个比较周期的比较结果为第二取值,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;或者,若当前比较周期的比较结果为第一取值,上一个比较周期的比较结果为第二取值,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件;或,若当前比较周期的比较结果为第二取值,上一个比较周期的比较结果为第一取值,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件;比较结果为第一取值表示电压响应值大于预置电压值,比较结果为第二取值表示电压响应值小于预置电压值。

在另一种可能的实施方式中,矫正控制单元还用于对当前比较周期的比较结果与上一个比较周期的比较结果进行异或运算;若异或运算的结果为0,则确定未满足待矫正参数值的调整结束条件;若异或运算的结果为1,则确定已满足待矫正参数值的调整结束条件。其中,当前比较周期的比较结果为第一取值或者第二取值;上一个比较周期的比较结果为第一取值或者第二取值。

示例性的,红外读出电路还可以包括像元组对应的第一寄存器;第一寄存器,用于存储像元对应的待矫正参数值。

在一种可能的实施方式中,红外阵列可以包括多列像元,每列可以包括多个像元,基于此,可以将每列的所有像元划分到同一个像元组;其中,K个像元组中的每个像元组对应一列的所有像元。

由以上技术方案可见,本申请实施例中设计一种红外读出电路,由红外读出电路实现非均匀性矫正,而不需要由外部处理器实现非均匀性矫正,减少了外部硬件资源的开销,成本降低,开发简单,矫正效果较好。通过对不同像元提供不同的偏压值(由不同矫正参数最优值控制不同偏压值),矫正不同像元对同等红外辐射的响应差异,使得不同像元对同等红外辐射的响应一致,实现不同像元的非均匀性矫正。通过将红外阵列的所有像元划分为K个像元组,从而能够对K个像元组进行并行处理,继而减小矫正阶段所需时间。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机,计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

相关技术
  • 制备红外焦平面读出电路的方法及红外焦平面读出电路
  • 制备红外焦平面读出电路的方法及红外焦平面读出电路
技术分类

06120115798777