本发明属于短波红外探测与图像处理领域，具体涉及用于智能分选的短波红外双目探测器非均匀校正方法及系统。
背景技术：
1、短波红外是一种波长范围为0.76μm～3μm的电磁辐射，其在电磁波谱中的位置位于可见光及中长波红外之间，在短波红外波段内，0.76μm～1.35μm、1.5μm～1.8以及2.1μm～2.4波长的光线均有着相当高的大气透过率太阳光中的短波红外成分能透过大气照射到地面物体上，且光照强度较高。短波红外成像可以获取到许多不同于可见光和中长波红外成像的信息，由于其所获取到的信息有所不同，可以作为可见光和中长波红外成像的有力补充。
2、与中长波红外热成像相比，短波红外成像获得的图像存在阴影，目标的细节更为丰富，更易于识别辨认与可见光成像相比，短波红外成像具有大气透射距离远和夜视效果好等特点，且许多物质在短波红外所涵盖的波段内表现出极为独特的光谱特性，对于在红外波段获取完整目标信息具有重要意义。
3、目前，短波红外成像技术在军用、工业、医疗、农业、航天以及商业等多个领域都得到广泛应用。在智能分选方面，尤其在零件分选、废物再利用的垃圾分选等领域，相对于传统的人工分选和基于简单物理特性的分选方案，双目短波红外相机展现了出色的性能。其优点包括更高的识别精度和更高的分选效率，使其在智能分选领域的应用得到了极大的拓展。因此，双目短波红外相机在智能分选领域具有极为广泛的应用前景。
4、为进一步发挥红外探测器在工业分选领域的功能，一般需要通过两个短波红外探测器与光学系统、电子学系统共同组成双目短波红外探测器智能分选系统。然而在双目视觉系统中，双目探测器的非均匀性会影响到视觉系统的测量精度和稳定性。且探测器的非均匀性所造成的像元响应率不一致对于空间分辨率较大影响，从而对智能分选结果产生较大的影响。此外，由于两个短波红外探测器的制作材料和工艺的原因，二者的像元响应很难一致，从而给图像数据带来一定误差，因此需要通过系统进行双目探测器的一致性校正。
5、在实际应用中，由于制造工艺水平、短波红外相机的各探测单元输出响应特性不一致、所在环境的温度变化等诸多因素都会导致短波红外相机各个探测单元对输入均匀光的响应输出并不相同,即响应非均匀性,这将对短波红外相机的测试系统的测试性能产生比较严重的影响。对红外图像进行实时非均匀性校正，以便获取精准图像已成为红外成像技术应用领域中必须要解决的技术问题。但是在短波红外探测器的非均匀性校正中，提高非均匀性校正参数的准确性和稳定性，降低温度变化对校正的影响，在实时应用中保持图像的质量的实时性问，亟待解决。
6、因此，如何实现快速的非均匀性校正算法，以应对实时性要求，是一个挑战。现有技术中，基于红外图像的复杂性，短波红外图像可能包含各种细节和纹理，这会增加非均匀性校正的复杂性；如何处理不同红外图像特性以获得准确的校正是一个问题。双目红外成像中的非均匀性校正应用于双目红外成像，还需要解决如何将非均匀性校正扩展到双目系统中，并确保两个相机之间的校正一致性。因此，如何在不同温度条件下进行准确的非均匀性校正是一个问题。非均匀性校正在短波红外成像中是一个关键问题，需要综合考虑精度、实时性和稳定性等因素。这些问题可能对双目红外成像产生影响，因此需要考虑如何将校正技术应用于双目系统以维护一致性。
7、目前针对单一短波红外探测器或短波红外相机的非均匀性问题，已有多种解决方案。其中一些方案在解决实际应用中的精度与实时性等问题方面表现出色。然而，对于智能分选领域所需的双目短波红外相机的非均匀性与一致性的校正，目前并没有特异性的解决方案。
技术实现思路
1、本发明的第一个目的在于，针对现有技术中的问题，提供一种用于智能分选的短波红外双目探测器非均匀校正方法。
2、为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
3、一种短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，包括以下步骤：
4、s1，采集短波红外辐照度响应数据及积分球标准辐照度数据；
5、s2，根据步骤s1中的数据，分别确定双目探测器非均匀校正参数；
6、s3，根据步骤s2中的非均匀校正参数，采用fpga非均匀校正电路进行实时非均匀校正；
7、s4，根据系统负反馈，对双目探测器一致性进行判断并计算一致性校正参数将校正后的数据通过相关性分析比如标准差来比较数据的一致性；
8、s5，根据一致性校正参数，采用fpga校正电路进行实时校正，获取校正短波红外图像，
9、其中，步骤s2中的双目探测器的非均匀校正参数包括双目探测器的各探测器的增益系数和偏置电压。
10、在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：
11、作为本发明的优选技术方案：步骤s1中，所述积分球标准辐照度数据包括根据提供的标准辐照度值与探测器对辐照度的数据采集进行对比，组成系统的负反馈部分，以及根据探测器非均匀校正算法需求，提供高、中、低三组标准辐照度数据。
12、作为本发明的优选技术方案：步骤s2中，根据下述算式对双目探测器的a探测器、b探测器分别进行非均匀校正参数实时计算：
13、
14、
15、其中，gai为a探测器第i个像元的增益系数的索引；oai为a探测器第i个像元的偏置电压的索引；gbi为a探测器第i个像元的增益系数的索引；obia探测器第i个像元的偏置电压的索引；i表示探测器像元的索引；hm、mm、lm分别为积分球提供的高辐照度、中辐照度、低辐照度值；sahi、sami、sali分别为a探测器第i个像元在积分球提供的高辐照度、中辐照度、低辐照度光强下的辐照度响应值的索引；sbhi、sbmi、sbli分别为b探测器第i个像元在积分球提供的高辐照度、中辐照度、低辐照度光强下的辐照度响应值；sai、sbi分别为a探测器和b探测器在当前环境下的辐照度响应值的索引。
16、作为本发明的优选技术方案：步骤s3中，对步骤s2得到的非均匀校正参数进行校正，根据如下算式进行校正：
17、
18、其中，s′ai为校正后a探测器第i个像元的辐照度响应值的索引；s′bi为校正后b探测器第i个像元的辐照度响应值的索引；sai为a探测器在当前环境下的辐照度响应值的索引；sbi为b探测器在当前环境下的辐照度响应值的索引；gai为a探测器第i个像元的增益系数的索引；oai为a探测器第i个像元的偏置电压的索引；gbi为a探测器第i个像元的增益系数的索引；obia探测器第i个像元的偏置电压的索引；i表示探测器像元的索引。
19、作为本发明的优选技术方案：步骤s4中，对双目探测器一致性进行判断并计算一致性校正参数，包括以下步骤：
20、分别根据a探测器、b探测器所采集的图像数据集分别求取均值sa、sb，与照度计传至上位机的标准辐照度进行对比判断校正后的探测器采样值是否具有有效性；
21、根据a、b探测器各像元所采集的数据分别求得标准差σa、σb，对每个探测器的每个像元辐射响应值判断，判断算式如下：
22、
23、其中α为标准差倍率系数，t为标准差阈值。
24、根据a、b探测器各像元所采集的数据通过卡方检验进行判断，判断公式如下：
25、
26、其中，ea、eb为a探测器、b探测器的辐照度响应期望值，设置显著性水平α，对比a探测器、b探测器所采集得到的左、右图像数据是否具有一致性。
27、作为本发明的优选技术方案：根据a探测器、b探测器各像元的辐射响应求取平均值s，从而得到探测器第i个像元的一致性校正参数，计算公式如下：
28、
29、其中，tai、tbi分别为a探测器、b探测器第i个像元一致性校正参数的索引；sai、sbi分别为采集数据时a探测器、b探测器的第i个像元的辐射响应值索引；i表示探测器像元的索引；s为a探测器、b探测器各像元的辐射响应平均值。
30、作为本发明的优选技术方案：其中fpga校正电路获取实时校正图像的计算公式如下：
31、
32、其中，s″ai、s″bi分别为一致性校正后的a探测器、b探测器第i个像元辐射响应值的索引。
33、本发明的第二个目的在于，针对现有技术中的问题，提供一种用于智能分选的短波红外双目探测器非均匀校正系统。
34、为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
35、一种短波红外成像双目探测器非均匀校正系统包括
36、光学镜头，将目标光学图像聚焦在短波红外探测器的光敏线阵上；
37、积分球，提供稳定的标准辐射源；
38、双目短波红外探测器，选用像元数量为m的线阵探测器，其获取积分球所发出的均匀辐照度的光信号，从而进行成像原始信号的获取；
39、积分球控制系统，控制积分球发出的标准辐照度大小；
40、照度计，将积分球当前发出的辐照度大小反馈至上位机；
41、上位机，校正系数的计算与对图像数据的分析；
42、fpga非均匀校正电路，对探测器进行实时非均匀校正，并包括坏像元校正模块，用于对短波红外图像进行坏像元的查找与数据的替换。
43、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的一种用于智能分选的短波红外双目探测器非均匀校正方法及系统，通过均匀的标准辐射作为双目短波红外探测器的辐射源，同时通过照度计对辐照度进行测量，使用标准辐射源作为正反馈的一部分来进行非均匀校正，而不是仅依赖于实际测量的负反馈，因此可以提供更直接的校正，从而改善非均匀校正的效果和精度，对于需要更高精度的应用有益，与非均匀校正系统形成负反馈，提高了短波红外探测器非均匀校正的效果与精度，对双目视觉系统而言，对左、右短波红外探测器的非均匀性进行校正并且对其一致性进行分析和校正，提高了整个双目系统的测量精度和灵敏度。
44、本发明中，通过fpga使用lut查找表的方式对系统实施实时校正，具有相当高的实时性、可行性，本发明在对短波红外探测器进行非均匀校正的基础上，对双目探测器的一致性做进一步的校正，通过两者的结合，提供了综合性的解决方案，在不牺牲图像质量的情况下，实现了更高的精度和稳定性。本发明的一种用于智能分选的短波红外双目探测器非均匀校正方法及系统，结构简单，易实现且效果好，提高了双目短波红外探测器在智能分选领域的探测精准度和稳定性，具有高实用价值。
1.一种短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：步骤s1中，所述积分球标准辐照度数据包括根据提供的标准辐照度值与探测器对辐照度的数据采集进行对比，组成系统的负反馈部分，以及根据探测器非均匀校正算法需求，提供高、中、低三组标准辐照度数据。
3.如权利要求1所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：步骤s2中，根据下述算式对双目探测器的a探测器、b探测器分别进行非均匀校正参数实时计算：
4.如权利要求1所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：步骤s3中，
5.如权利要求1所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：步骤s4中，对双目探测器一致性进行判断并计算一致性校正参数，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：
7.如权利要求6所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法，其特征在于：步骤s5中，fpga校正电路获取实时校正图像的计算公式如下：
8.选用权利要求1-7任一权利要求所述的短波红外成像双目探测器非均匀校正方法的系统，其特征在于，所述系统包括
