本說明書的多個(gè)實(shí)施例涉及mems陣列傳感器的，具體涉及一種mems陣列傳感器的非均勻性校正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、mems（微機(jī)電系統(tǒng)）陣列傳感器包括紅外焦平面?zhèn)鞲衅?、激光雷達(dá)傳感器等，具有微型化、高集成度和低成本的優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療、汽車電子、生物醫(yī)學(xué)和物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。在mems陣列傳感器的生產(chǎn)過程中，由于各個(gè)傳感器陣元的半導(dǎo)體材料不均勻、掩膜誤差與缺陷、工藝偏差等多種因素的影響造成的陣元間失匹配，導(dǎo)致陣列中各傳感器陣元的響應(yīng)特性不一致，對(duì)陣列傳感器獲取的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有很大影響。例如：紅外焦平面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)溫不準(zhǔn)及圖像顯示不均勻，影響成像質(zhì)量；激光雷達(dá)點(diǎn)云畸變失真減少了覆蓋范圍中檢測(cè)到的目標(biāo)，造成目標(biāo)信息的丟失。

2、為了克服陣列中各傳感器單元之間響應(yīng)的不一致性，現(xiàn)有技術(shù)廣泛采用片上非均勻性校正的方法，在出廠前通過測(cè)試得到mems陣列傳感器上每一個(gè)傳感器陣元的校正數(shù)據(jù)，并記錄在mems陣列傳感器內(nèi)部，mems陣列傳感器在工作環(huán)境下采集陣列數(shù)據(jù)，陣列數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)根據(jù)校正數(shù)據(jù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償，將校正后的陣列數(shù)據(jù)作為結(jié)果輸出。

3、然而，對(duì)于不同種類的mems陣列傳感器來(lái)說其響應(yīng)特性還受到各自對(duì)應(yīng)的一些外部干擾因素的影響，在實(shí)際使用中mems陣列傳感器中存儲(chǔ)的校正數(shù)據(jù)對(duì)陣列數(shù)據(jù)的校正可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，輸出的校正數(shù)據(jù)仍會(huì)出現(xiàn)飽和或截止的情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，并且失真程度隨外部干擾因素與出廠前測(cè)試得到校正數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)應(yīng)的外部干擾因素之間的差異大小而變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本說明書實(shí)施例提供了一種mems陣列傳感器的非均勻性校正方法及系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)校正輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行校正效果分析，并通過多種方式對(duì)校正效果不符合條件的校正輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行二次修正，以保證非均勻性校正的效果，并且在二次修正后的校正輸出數(shù)據(jù)仍不滿足要求時(shí)中斷工作重新測(cè)試得到新的校正數(shù)據(jù)，以新的校正數(shù)據(jù)對(duì)mems陣列傳感器內(nèi)部存儲(chǔ)的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，從而有效消除mems陣列傳感器的外部干擾因素對(duì)非均勻性校正效果的影響。

2、其技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本說明書實(shí)施例提供了一種mems陣列傳感器的非均勻性校正方法，所述mems陣列傳感器包括多個(gè)呈陣列排布傳感器陣元，校正方法包括：

4、獲取初始校正數(shù)據(jù)、修正模型，并將初始校正數(shù)據(jù)作為當(dāng)前校正數(shù)據(jù)；

5、獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)；

6、基于校正輸出數(shù)據(jù)獲取mems陣列傳感器中的第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量以及壞點(diǎn)陣元分布情況；

7、基于第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量、壞點(diǎn)陣元分布情況選擇通過均值近似法或修正模型獲取修正后校正輸出數(shù)據(jù)，其中，所述均值近似法根據(jù)壞點(diǎn)陣元周圍多個(gè)傳感器陣元的校正陣元值的均值修正壞點(diǎn)陣元的校正陣元值，所述修正模型根據(jù)mems陣列傳感器的外部干擾因素輸出修正后校正數(shù)據(jù)對(duì)陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行二次校正；

8、基于修正后校正輸出數(shù)據(jù)獲取第二壞點(diǎn)陣元數(shù)量；

9、當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出修正后校正輸出數(shù)據(jù)，并返回所述獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)的步驟；

10、當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量大于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取mems陣列傳感器在測(cè)試環(huán)境中采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)，基于測(cè)試陣列數(shù)據(jù)獲取測(cè)算校正數(shù)據(jù)，并將測(cè)算校正數(shù)據(jù)作為新的當(dāng)前校正數(shù)據(jù)返回所述獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)的步驟。

11、作為優(yōu)選的方案，所述基于校正輸出數(shù)據(jù)獲取mems陣列傳感器中的第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量，包括：

12、獲取設(shè)定輸出閾值范圍；

13、基于設(shè)定輸出閾值范圍、校正輸出數(shù)據(jù)中每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值獲取mems陣列傳感器中的第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量。

14、作為優(yōu)選的方案，所述基于第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量、壞點(diǎn)陣元分布情況選擇通過均值近似法或修正模型獲取修正后校正輸出數(shù)據(jù)，包括：

15、當(dāng)?shù)谝粔狞c(diǎn)陣元數(shù)量小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，基于壞點(diǎn)陣元分布情況獲取每一壞點(diǎn)陣元周圍各自對(duì)應(yīng)的均值目標(biāo)陣元，并基于每一壞點(diǎn)陣元周圍各自對(duì)應(yīng)的均值目標(biāo)陣元的校正陣元值的均值獲取每一壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的近似校正陣元值，以每一壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的近似校正陣元值分別替換校正輸出數(shù)據(jù)中每一壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值，以得到修正后校正輸出數(shù)據(jù)；

16、當(dāng)?shù)谝粔狞c(diǎn)陣元數(shù)量大于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取當(dāng)前外部干擾因素，基于當(dāng)前外部干擾因素和修正模型獲取修正后校正數(shù)據(jù)，并基于修正后校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到修正后校正輸出數(shù)據(jù)；

17、其中，所述第二預(yù)設(shè)值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)值。

18、作為優(yōu)選的方案，所述當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出修正后校正輸出數(shù)據(jù)，并返回所述獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)的步驟，包括；

19、當(dāng)選擇通過修正模型對(duì)校正輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以獲取修正后校正輸出數(shù)據(jù)，且修正后校正輸出數(shù)據(jù)的第二壞點(diǎn)陣元數(shù)量小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出修正后校正輸出數(shù)據(jù)，并將修正后校正數(shù)據(jù)作為新的當(dāng)前校正數(shù)據(jù)返回所述獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)的步驟。

20、作為優(yōu)選的方案，所述基于壞點(diǎn)陣元分布情況獲取每一壞點(diǎn)陣元周圍各自對(duì)應(yīng)的均值目標(biāo)陣元，并基于每一壞點(diǎn)陣元周圍各自對(duì)應(yīng)的均值目標(biāo)陣元的校正陣元值的均值獲取每一壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的近似校正陣元值，包括：

21、以任一壞點(diǎn)陣元作為目標(biāo)壞點(diǎn)陣元，獲取以目標(biāo)壞點(diǎn)陣元為中心、mems陣列傳感器的陣列間距為半徑的圓作為第一選取圓；

22、當(dāng)?shù)谝贿x取圓上不存在其他壞點(diǎn)陣元時(shí)，將第一選取圓上的所有傳感器陣元作為均值目標(biāo)陣元，基于每一均值目標(biāo)陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的均值獲取目標(biāo)壞點(diǎn)陣元的近似校正陣元值；

23、當(dāng)?shù)谝贿x取圓上存在其他壞點(diǎn)陣元時(shí)，在第一選取圓外選取每一其他壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)補(bǔ)充陣元，基于第一選取圓上除其他壞點(diǎn)陣元以外的所有傳感器陣元以及第一選取圓外的所有補(bǔ)充陣元作為均值目標(biāo)陣元，并基于各均值目標(biāo)陣元到目標(biāo)壞點(diǎn)陣元的距離獲取每一均值目標(biāo)陣元各自對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，基于每一均值目標(biāo)陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值和權(quán)重系數(shù)獲取目標(biāo)壞點(diǎn)陣元的近似校正陣元值；

24、重復(fù)上述步驟，直至獲取到每一壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的近似校正陣元值。

25、作為優(yōu)選的方案，所述在第一選取圓外選取每一其他壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)補(bǔ)充陣元，包括：

26、針對(duì)每一其他壞點(diǎn)陣元，均獲取以該其他壞點(diǎn)陣元為圓心、mems陣列傳感器的陣列間距為半徑的圓作為第二選取圓，并將第二選取圓上除目標(biāo)壞點(diǎn)陣元以外的至少一個(gè)傳感器陣元作為第一陣元，并將第一陣元相對(duì)于目標(biāo)壞點(diǎn)陣元的對(duì)稱位置的傳感器陣元作為第二陣元，將第一陣元、第二陣元作為該其他壞點(diǎn)陣元對(duì)應(yīng)的補(bǔ)充陣元；

27、重復(fù)上述步驟，直至得到每一其他壞點(diǎn)陣元各自對(duì)應(yīng)的補(bǔ)充陣元。

28、作為優(yōu)選的方案，所述獲取mems陣列傳感器在測(cè)試環(huán)境中采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)，包括：

29、獲取mems陣列傳感器在空域環(huán)境中采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)中的空域陣列數(shù)據(jù)，所述空域環(huán)境為每一傳感器陣元均無(wú)信號(hào)源的環(huán)境；

30、獲取mems陣列傳感器在均勻被測(cè)源環(huán)境中采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)中的均勻被測(cè)源陣列數(shù)據(jù)，所述均勻被測(cè)源環(huán)境為每一傳感器陣元均接收到相同信號(hào)源的環(huán)境。

31、作為優(yōu)選的方案，所述修正模型的構(gòu)建，包括：

32、獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)訓(xùn)練樣本，每一訓(xùn)練樣本均包括外部干擾因素和測(cè)算校正數(shù)據(jù)，所述測(cè)算校正數(shù)據(jù)基于mems陣列傳感器在測(cè)試環(huán)境中、在對(duì)應(yīng)的外部干擾因素的條件下采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)獲得；

33、基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)待訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練，以得到修正模型。

34、作為優(yōu)選的方案，所述當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量大于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，還包括：

35、基于測(cè)算校正數(shù)據(jù)、當(dāng)前外部干擾因素對(duì)修正模型進(jìn)行訓(xùn)練調(diào)整。

36、第二方面，本說明書實(shí)施例提供了一種mems陣列傳感器的非均勻性校正系統(tǒng)，mems陣列傳感器包括多個(gè)呈陣列排布傳感器陣元，所述校正系統(tǒng)包括獲取模塊、校正模塊、第一檢測(cè)模塊、第一修正模塊、第二檢測(cè)模塊和第二修正模塊：

37、所述獲取模塊，獲取初始校正數(shù)據(jù)、修正模型，并將初始校正數(shù)據(jù)作為當(dāng)前校正數(shù)據(jù)；

38、所述校正模塊，獲取mems陣列傳感器在工作環(huán)境中采集得到的陣列數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前校正數(shù)據(jù)校正陣列數(shù)據(jù)，以得到包括每一傳感器陣元各自對(duì)應(yīng)的校正陣元值的校正輸出數(shù)據(jù)；

39、所述第一檢測(cè)模塊，基于校正輸出數(shù)據(jù)獲取mems陣列傳感器中的第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量以及壞點(diǎn)陣元分布情況；

40、所述第一修正模塊，基于第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量、壞點(diǎn)陣元分布情況選擇通過均值近似法或修正模型獲取修正后校正輸出數(shù)據(jù)，其中，所述均值近似法根據(jù)壞點(diǎn)陣元周圍多個(gè)傳感器陣元的校正陣元值的均值修正壞點(diǎn)陣元的校正陣元值，所述修正模型根據(jù)mems陣列傳感器的外部干擾因素輸出修正后校正數(shù)據(jù)對(duì)陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行二次校正；

41、所述第二檢測(cè)模塊，基于修正后校正輸出數(shù)據(jù)獲取第二壞點(diǎn)陣元數(shù)量；

42、所述第一修正模塊，當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出修正后校正輸出數(shù)據(jù)；

43、所述第二修正模塊，當(dāng)?shù)诙狞c(diǎn)陣元數(shù)量大于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取mems陣列傳感器在測(cè)試環(huán)境中采集得到的測(cè)試陣列數(shù)據(jù)，基于測(cè)試陣列數(shù)據(jù)獲取測(cè)算校正數(shù)據(jù)，并將測(cè)算校正數(shù)據(jù)作為新的當(dāng)前校正數(shù)據(jù)。

44、第三方面，本說明書實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括處理器以及存儲(chǔ)器；所述處理器與所述存儲(chǔ)器相連；所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼；所述處理器通過讀取所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與所述可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序，以用于執(zhí)行上述實(shí)施例第一方面所述的步驟。

45、第四方面，本說明書實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有多條指令，所述指令適于由處理器加載并執(zhí)行上述實(shí)施例第一方面所述的步驟。

46、本說明書一些實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果至少包括：

47、1、在片上非均勻性校正方法的傳統(tǒng)方案中，將出廠前通過測(cè)試得到mems陣列傳感器上每一個(gè)傳感器陣元的校正數(shù)據(jù)記錄在mems陣列傳感器內(nèi)部，mems陣列傳感器在工作環(huán)境下采集陣列數(shù)據(jù)，陣列數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行非均勻性補(bǔ)償，將校正后的陣列數(shù)據(jù)作為結(jié)果輸出，校正數(shù)據(jù)始終不變。本發(fā)明根據(jù)第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量以及壞點(diǎn)陣元分布情況判斷非均勻性校正偏差程度，并根據(jù)偏差程度選擇相應(yīng)修正方式進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，當(dāng)修正后校正輸出數(shù)據(jù)中的第二壞點(diǎn)陣元數(shù)量仍不滿足要求時(shí)，則說明無(wú)法修正此時(shí)mems陣列傳感器的外部干擾因素導(dǎo)致的非均勻性校正偏差，通過短暫中斷mems陣列傳感器工作來(lái)獲取測(cè)算校正數(shù)據(jù)，并將測(cè)算校正數(shù)據(jù)作為新的當(dāng)前校正數(shù)據(jù)重新恢復(fù)工作，從而有效消除mems陣列傳感器的外部干擾因素對(duì)非均勻性校正的校正效果的影響；

48、2、當(dāng)?shù)谝粔狞c(diǎn)陣元數(shù)量小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，說明校正偏差較小，選擇均值近似法僅修正壞點(diǎn)陣元的校正陣元值，實(shí)現(xiàn)對(duì)校正輸出數(shù)據(jù)進(jìn)的局部修正，從而以較小的計(jì)算量快速修正校正偏差；當(dāng)?shù)谝粔狞c(diǎn)陣元數(shù)量大于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，說明校正偏差較大，才選擇修正模型對(duì)校正輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行整體修正，從而通過不同的修正方式減小修正計(jì)算量；

49、3、將通過修正模型得到的修正后校正數(shù)據(jù)作為新的當(dāng)前校正數(shù)據(jù)對(duì)采集到的陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，比通過初始校正數(shù)據(jù)對(duì)采集到的陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的校正效果好，從而提高非均勻性校正效果，減少后續(xù)校正輸出數(shù)據(jù)中的第一壞點(diǎn)陣元數(shù)量，避免觸發(fā)修正條件；

50、4、將通過測(cè)試條件下得到的測(cè)算校正數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的外部干擾因素作為新的訓(xùn)練樣本對(duì)修正模型進(jìn)行訓(xùn)練調(diào)整，使得修正模型輸出的修正后校正數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，從而逐步降低中斷mems陣列傳感器工作進(jìn)行測(cè)試的頻率。