(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアス電圧によってバイアスされた場合に入射フラックスに依存して出力電流を生成するように構成された検出素子を含んでいる一つ以上の検出器手段と、放射線が前記検出素子に入射する一連の交互オープン・フィールド及び放射線が少なくとも部分的に前記検出素子に到達することから阻止されるクローズド・フィールドを生成すべく前記検出素子に入射する放射線を変調するために周期的に開閉するように構成されたシャッター手段と、前記検出素子は、第１のオープン・フィールドの間に前記検出器に入射するフラックスを表す第１のオープン出力信号Ｖo1、第１のクローズド・フィールドの間に前記検出器に入射するフラックスを表す第１のクローズド出力信号Ｖc1、第２のオープン・フィールドの間に前記検出器に入射するフラックスを表す第２のオープン出力信号Ｖo2、第２のクローズド・フィールドの間の前記検出素子の出力を表す第２のクローズド出力信号Ｖc2を少なくとも生成するように構成され、前記第１の出力信号Ｖo1及びＶc1は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第１の組のフィールドに対応し、前記第２の出力信号Ｖo2及びＶc2は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第２の組のフィールドに対応し、そして前記検出素子の前記出力を所定の電圧にリセットするように構成されたリセット手段とを備えている画像装置であって、前記リセット手段は、Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2の出力信号が全て取得された後で前記出力をリセットするように構成され、出力信号Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2間で前記検出素子の出力のリセットが存在せず、かつリセット間で取得したクローズ・フィールド出力信号Ｖc1、Ｖc2の組を処理することによって検出器間のバイアス漏洩によるような時間にわたり前記出力信号におけるランプ増加を示すランプ値を生成するように構成された処理手段を更に備え、前記処理手段は、前記検出素子から第１及び第２の処理画像信号を生成すべく出力信号の前記第１及び第２の組を前記ランプ値と一緒に処理するように構成され、前記第１の処理画像信号は、前記第１のフィールドの組に対応し、前記第２の処理画像信号は、前記第２のフィールドの組に対応することを特徴とする画像装置。
【請求項２】
２組以上の出力信号は、ｎが整数である、ｎ個の異なるリセットから取得したｎ個の異なる第１の及び第２の組の出力信号を用いて平均ランプ値を生成すべく処理される請求項１に記載の画像装置。
【請求項３】
リカーシブ・フィルタは、平均ランプ値を発生するために用いられる請求項２に記載の画像装置。
【請求項４】
以下の式により電圧ランプ値Ｖramp（ｎ）を生成すべく出力が処理されることを特徴とする請求項２または３に記載の画像装置：
Ｖramp（ｎ）＝（１−ｋ）（Ｖramp（ｎ−１））＋ｋ（Ｖc2−Ｖc1）
ここでＶramp（ｎ）は、ｎ番目のリセットに対して計算されたランプ値であり、電圧ランプ値Ｖrampは、検出器素子を通る電流漏洩による時間に対する出力信号における増加を表し、ｋは、フィルタ時定数である。
【請求項５】
前記第１及び第２の画像信号は、以下の式により二組の出力信号を処理することによってそれぞれ取得されることを特徴とする請求項４に記載の画像装置：
Ｖo1−Ｖc1 ＋ [（Ｖramp（ｎ）／２）
及び
Ｖo2−Ｖc2 ＋ [（Ｖramp（ｎ）／２）
【請求項６】
複数の検出器手段（２）があることを特徴とする請求項１に記載の画像装置。
【請求項７】
オープン／クローズド・フィールドの二つの組だけに対応する前記検出素子（３）のそれぞれの出力信号は、各リセット間で生成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像装置。
【請求項８】
前記二組の出力信号は、４つの隣接シャッター・フィールドから取得されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像装置。
【請求項９】
一つ以上の検出器素子のアレイと、放射線が前記検出器素子に入射するようなオープン・フィールド及び放射線が少なくとも部分的に前記検出器素子に到達することから阻止されるようなクローズド・フィールドの一連のオープン・クロースド・フィールドを生成すべく前記検出器素子に入射する放射線を変調するために周期的に開閉するように構成されたシャッターとを備えている画像装置において画像を処理する方法であり、第１のオープン・フィールドの間に前記検出器に入射するフラックスを表す第１のオープン出力信号Ｖo1を少なくとも含む複数の出力信号を生成する段階と、第１のクローズド・フィールドに対応する前記検出器に入射するフラックスを表す第１のクローズド出力信号Ｖc1を生成する段階と、第２のオープン・フィールドに対応する前記検出器に入射するフラックスを表す第２のオープン出力信号Ｖo2を生成する段階と、及び第２のクローズド・フィールドに対応する前記検出器に入射するフラックスを表す第２のクローズド出力信号Ｖc2を生成する段階とを具備し、前記第１の出力信号Ｖo1及びＶc1は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第１の組のフィールドに対応し、前記第２の出力信号Ｖo2及びＶc2は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第２の組のフィールドに対応する、画像を処理する方法であって、
Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2の出力信号が全て取得された後で各検出器の前記出力を所定の電圧にリセットする段階と、
そこでは出力信号Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2間で前記検出素子の出力のリセットが存在せず、
例えば、前記検出器間のバイアス漏洩による時間に対する出力信号におけるランプ増加を示すランプ値を生成するためにリセット間で取得したクローズド信号Ｖc1、Ｖc2の組を処理する段階と、及び
前記検出素子から第１及び第２の処理画像信号を生成すべく前記第１及び第２の組の出力信号を前記ランプ値と一緒に処理する段階とを具備し、
前記第１の処理画像信号は、前記第１の組のフィールドに対応し、前記第２の処理画像信号は、前記第２の組のフィールドに対応することを特徴とする画像を処理する方法。
【請求項１０】
２組以上の出力信号は、ｎが整数である、ｎ個の異なるリセットから取得したｎ個の異なる第１の及び第２の組の出力信号を用いて平均ランプ値を生成すべく処理される請求項９に記載の画像を処理する方法。
【請求項１１】
前記平均ランプ値を生成するためにリカーシブ・フィルタを用いることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
以下の式により電圧ランプ値Ｖramp（ｎ）を生成すべく出力が処理されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像を処理する方法：
Ｖramp（ｎ）＝（１−ｋ）（Ｖramp（ｎ−１））＋ｋ（Ｖc2−Ｖc1）
ここでＶramp（ｎ）は、ｎ番目のリセットに対して計算されたランプ値であり、電圧ランプ値Ｖrampは、検出器素子を通る電流漏洩による時間に対する出力信号における増加を表し、ｋは、フィルタ時定数である。
【請求項１３】
前記第１及び第２の画像信号は、以下の式により二組の出力信号を処理することによってそれぞれ取得されることを特徴とする請求項１２に記載の画像を処理する方法：
Ｖo1−Ｖc1 ＋ [（Ｖramp（ｎ）／２）
及び
Ｖo2−Ｖc2 ＋ [（Ｖramp（ｎ）／２）
【請求項１４】
中間画像信号を生成するために一組の前記クローズド・フィールド出力を前記同じ組の前記オープン・フィールド出力から引き算し、かつその組の出力信号に対応する画像を生成するためにランプ値を表す信号を前記中間画像信号から引き算することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
各検出器素子の出力は、二組よりも多い出力信号が生成された後でリセットされることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記出力がゼロ・ボルトに実質的にリセットされることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、画像処理技術における改良に関し、特に、検出器のアレイ（アレイ）から画像を生成する改良された方法、及びその処理を実行するように構成された装置に関する。それは、特に、しかし排他的ではなく、非冷却サーマルイメージング(uncoolded thermal imaging)の技術分野に適用可能である。
【０００２】
（背景技術）
赤外線のような入射放射線を感知可能な多くのタイプの検出器が知られている。一般的に、これらの検出器は、感知素子に入射する放射線のフラックス（束）に依存する電気出力信号を生成する感知素子を備えている。そのような検出器のアレイを構築し、かつ適当な集束レンズを設けることによって、シーンの二次元画像を生成することができる。その最も簡単な形式では、アレイの各検出器は、増幅されかつＶＤＣ、テレビジョン画面又はモニターの画素を駆動するために用いられる入射放射線の振幅に依存する出力信号を生成する。
【０００３】
一つのよく知られた検出器アレイは、ピロ電気アレイとして知られている。アレイの各検出器素子は、容量性素子を備えている。出力電流は、入射放射線により容量性素子によって生成され、一段増幅器を通って増幅される。検出器がパッケージされる密度及び各検出器素子に対する個別の増幅器の必要性は、アレイにおいて各検出器に隣接して各増幅器を位置決めするために各検出器に関連付けられる電子処理の複雑性に厳しい制限を設ける。
【０００４】
各検出器／増幅器の組合せの利得が製造許容差により異なるので、そのようなアレイの構築に伴う問題が生起される。そこで、出力画像が検出器の出力を直にモニターの画素に供給することによって単に生成された場合には、画像は、かなり雑音があるであろう。この問題を解決するために、かつシステムのダイナミックレンジを大幅に増大するために、回転変調器（またはシャッター）を用いてアレイの検出器のそれぞれを変調することができる。シャッターは、一般に（しかしかならずしも必要ではないが）同長開及び閉フィールド(equal duration open and closed fields)を有し、アレイの検出器のそれぞれの出力が各フィールドの終端で発信(interrogate)される。シャッターの開／閉動作に対応するアレイからの出力の組(pairs)は、開及び閉フィールドの両方に共通な信号を除去するために一緒に処理されて、開／閉フィールド間の検出器での放射線フラックスにおける差による情報だけを残す。シャッターを用いるこの技法は、検出器出力が組(pairs)で処理されるので、二点画像差処理（２ポイントＩＤＰ）として知られている。シャッターの使用は、検出器間のオフセットを除去することにおいて有効でありかつダイナミック・レンジを向上させる。
【０００５】
検出器の選択が検出器に印加されたバイアス電圧の使用を必要とする場合に更なる問題が生起される。よく知られた例は、ピロ電気性装置の代わりに誘電ボロメータの使用である。ボロメータを動作させるために、バイアス電圧を各検出器に印加しなけらばならない。バイアス電圧は、電流を検出器に関連付けられた寄生抵抗を通って流させ、検出器からの出力電圧における定常ランプ増大をもたらす。電圧ランプがチェックされないままである場合には、増幅器をついには破壊しうるし、かつ少なくとも装置のダイナミック・レンジを低減するであろう。また、検出器が接続されるリードアウトＩＣの欠陥により検出器容量（キャパシタンス）に電流が流れうる。
【０００６】
漏洩電流が増幅器を飽和させるをの防ぐために、シャッターの各開／閉又は開／閉サイクルの後に、即ち、各出力組を取得した後にリセット・スイッチの使用によりグラウンド（または他の基準電圧）に検出器の出力をリセットすることが知られている。リセット間で取得した、一対の出力は、以下、リセット出力組と称される。各リセットで出力は、選択された電圧に戻るが、√ｋＴＣ雑音（ジョンソン雑音）により、検出器の出力がリセットされる電圧のレベルは、正確に決定することができない。各リセット出力組の間にエラーをもたらす、この雑音は、一つ以上のリセットをオーバーラップ（重畳）するＩＤＰのいずれかの形式が実行された場合には画像に雑音をもたらす。漏れによるランプが存在する場合には、それは放射性信号と識別することができず、これが画像における雑音をもたらす。
【０００７】
ランプによるエラーは、３点画像差処理（３ポイントＩＤＰ）として知られる技法を用いて解決することができる。この技法では、各開／閉出力組の後でリセットが再び発生するが、出力の組を処理する代わりに、それぞれのトリプレットが隣接するトリプレットと閉フィールド出力を共有している、重畳している出力トリプレットが取り去られる。３ポイント技法は、ランプ電圧を取り除くが、リセットが出力の各トリプレット内で発生するので、ｋＴＣ雑音を取り除くことができず、２ポイントＩＤＰに存在する出力間の相関関係が失われる。
【０００８】
本発明の目的は、２ポイント及び３ポイントＩＤＰ技法に関連付けられた問題を軽減（緩和）することができる改良された画像装置及び画像処理方法を提供することにある。
【０００９】
（発明の開示）
一つの形態によれば、本発明は、バイアス電圧によってバイアスされた場合に入射フラックスに依存して出力電流を生成するように構成された検出素子を含んでいる一つ以上の検出器手段と、放射線が前記検出素子に入射するようなオープン・フィールド及び放射線が少なくとも部分的に検出素子に到達することから阻止されるようなクローズド・フィールドの一連の交互フィールドを生成すべく前記検出素子に入射する放射線を変調するために周期的に開閉するように構成されたシャッター手段と、検出素子は、第１のオープン・フィールドの間に検出素子に入射するフラックスを表す第１のオープン出力信号Ｖo1、第１のクローズド・フィールドの間に検出素子に入射するフラックスを表す第１のクローズド出力信号Ｖc1、第２のオープン・フィールドの間に検出器に入射するフラックスを表す第２のオープン出力信号Ｖo2、第２のクローズド・フィールドの間の検出器の出力を表す第２のクローズド出力信号Ｖc2を少なくとも生成するように構成され、第１の出力信号Ｖo1及びＶc1は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第１の組のフィールドに対応し、第２の出力信号Ｖo2及びＶc2は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第２の組のフィールドに対応し、そして検出素子の出力を所定の電圧にリセットするように構成されたリセット手段とを備えている画像装置であって、リセット手段は、Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2の出力信号が全て取得された後で出力をリセットするように構成され、出力信号Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2間で検出素子の出力のリセットが存在せず、かつ検出素子から第１及び第２の処理画像信号を生成すべく出力信号の第１及び第２の組を処理するように構成された処理手段を更に備え、第１の処理画像信号は、第１のフィールドの組に対応し、第２の処理画像信号は、第２のフィールドの組に対応する画像装置を提供する。
【００１０】
それゆえに、本発明によれば、少なくとも二つの画像（４つの出力信号：二つのオープン・フィールド及び二つのクローズドから生成された）は、各リセット間で生成される。二組の出力から、リセットｋＴＣ雑音に対して実質的に独立である生成されるべき二つの画像に対して十分な情報が提示され、従来技術の３ポイント技法の欠点を解決すると同時に、標準２ポイントＩＤＰ技法を用いた場合にエラーを生成するランプ電圧の影響を実質的に取り除く。
【００１１】
増幅器手段は、各対応検出素子に関連付けられうる。全ての検出素子に対して一つの増幅器手段、又は素子毎に一つが存在しうる。増幅器手段は、２が好ましい数ではあるが、各リセット間の３つ、４つ又はそれ以上のリセット出力組に対応している検出素子の出力を増幅するように構成されうる。好ましくは、二組の出力信号が４つの隣接シャッター・フィールド、即ち、開−閉−開−閉又は閉−開−閉−開シーケンスから取得される。リセットは、各４つのフィールド・シーケンスの後直ぐに適用されうる。
【００１２】
ｎ個の異なるリセット間から取得した複数の組の出力を用いて平均ランプ値を発生するリカーシブ・フィルタを用いて二組（またはそれ以上）の出力を処理しうる（ここでｎは、整数である）。出力は、以下の式により電圧ランプ値Ｖrampを生成すべく処理されうる。
Ｖramp（ｎ）＝（１−ｋ）（Ｖramp（ｎ−１））＋ｋ（Ｖc2−Ｖc1）
ここでＶc2は、リセット出力のセットからのクローズド・フィールドに対応する第２の（即ち、時間において遅い）出力であり、Ｖc1は、同じセットのリセット出力からのクローズド・フィールドに対応している第１の（即ち、時間において早い）出力であり、ｋは、フィルタ時定数である。
【００１３】
ｋの値は、１／１２８から１／１０２４の範囲でありうるが、それよりも下又は上でありうる。ｋの値は、計算における精度のビットの最大数によって決定されうる。ｎが整数であり形式１／（２n）であるｋの値が好ましいが、重要ではない。１／２と１／２０４８の間でありうるし、又はそれら二つの限度間の値のあらゆる範囲でありうる。ｋの値は、Ｖrampの値を素早く取得させるために開始時に低い値に最初に設定されうるし次いで平均化の効果を上げるためにより高い値に増大されうる。ｋの値は、自動的に変化されうる。
Ｖramp（ｎ）の値を取得したならば、次いで以下の式により二組の出力を処理することによって二つの画像を取得しうる：
Ｖo1−Ｖc1 ＋ [（Ｖrampn／２）及びＶo2−Ｖc2 ＋ [（Ｖrampn／２）
ここで、Ｖo1及びＶo2は、ｎ番目のリセット内のオープン・フィールドに対応する第１及び第２の出力である。
【００１４】
そこで、処理手段は、（オプショナル・フィルタで）二組の出力を組合せることにより取得したランプ値によってオフセットされた２ポイントＩＤＰ技法を用いて出力の各組を処理するように構成されうる。
【００１５】
検出器素子に印加されるバイアス電圧は、１０と１００ボルトの間でありうるし、かつ画像装置が接続されうるモニター・スクリーンの５０Ｈｚスクリーン・リフレッシュとの互換性のために１０ミリ秒のフィールド・タイムが好ましい。スクリーンは、画像装置の不可欠な部分を形成しうる。
【００１６】
代替において、リセットは、バイアス電圧による電圧ランプの影響を取り除くために３つの出力が増幅されかつ処理されて、３つの出力が取得された後（即ち、開−閉−開シャッター・シーケンス又は閉−開−閉−開シーケンスの後）で適用されうる。これは、リセット毎に一つの画像だけを生成するので、本発明の第１の形態のようには効率的ではないが、３フィールドＩＤＰと通常関連付けられる電圧ランプ及びｋＴＣ雑音の両方を取り除く。
【００１７】
再度、代替スキームにおいて、リセット毎の３つの測定は、電圧ランプ値を生成するために処理されうるし、かつ平均化は、この電圧ランプ値の精度を改良すべく繰り返しリセット・フィールドに対して採り入れることができる。また、リカーシブ・フィルタを用いることもできる。
【００１８】
第２の形態によれば、本発明は、一つ以上の検出器素子のアレイと、放射線が検出器素子に入射するようなオープン・フィールド及び放射線が少なくとも部分的に検出器素子に到達することから阻止されるようなクローズド・フィールドの一連の交互フィールドを生成すべく検出器素子に入射する放射線を変調するために周期的に開閉するように構成されたシャッターとを備えている画像装置において画像を処理する方法であって、第１のオープン・フィールドの間に検出器に入射するフラックスを表す第１のオープン出力信号Ｖo1を少なくとも含む複数の出力信号を生成し、第１のクローズド・フィールドに対応する検出器に入射するフラックスを表す第１のクローズド出力信号Ｖc1を生成し、第２のオープン・フィールドに対応する検出器に入射するフラックスを表す第２のオープン出力信号Ｖo2を生成し、かつ第２のクローズド・フィールドに対応する検出器に入射するフラックスを表す第２のクローズド出力信号Ｖc2を生成する段階を具備し、第１の出力信号Ｖo1及びＶc1は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第１の組のフィールドに対応し、第２の出力信号Ｖo2及びＶc2は、オープン・フィールド及びクローズド・フィールドを含んでいる第２の組のフィールドに対応する、画像処理方法あって、Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2の出力信号が全て取得された後で各検出器の出力を所定の電圧にリセットする段階、出力信号Ｖo1、Ｖc1、Ｖo2及びＶc2間で検出素子の出力のリセットが存在せず、かつ処理画像信号が検出器間の電圧漏洩による検出器出力における変化及びリセットによるｋＴＣ雑音に実質的に独立であり第１及び第２の組の出力信号にそれぞれ対応する第１の処理画像信号及び第２の処理画像信号を生成すべく二組の出力信号を処理する段階を更に具備することを特徴とする画像処理方法を提供する。
【００１９】
最も好ましくは、画像差処理方法は、３、４又はそれ以上の組の出力信号を各リセットに対して生成しうるが、二組の出力信号を生成した後で各検出器の出力をリセットする。検出器の出力は、グラウンドにリセットされうる。
【００２０】
本発明の方法は、ランプ値を生成するためにリセットの間に取得された二組の出力信号に関連付けられた二つ以上の出力信号を処理し、検出器におけるバイアス漏洩又はリードアウト電子機器によって発生されたバイアス電流による出力電圧における実際の定常ランプ増加を表す変調ランプ値を生成するために異なるリセットの間に出力の組から取得したランプ値を処理することを含む。リカーシブ・フィルタを用いうる。
【００２１】
画像差処理方法は、各組から対応検出器画像を生成するためにランプ値と組合せて個々に出力組を処理することを更に具備しうる。
画像差処理方法は、ピロ電気装置又はボロメトリック（放射）装置、或いはバイアスによる電圧漏洩に悩む他のタイプの検出器で用いうる。
【００２２】
本発明の方法は、ソフトウェアで実施されうる。
【００２３】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで、例として本発明の二つの実施例を説明する。
図１ａは、サーマル（赤外）範囲におけるシーンのシグネチャー（識別特性）の画像を生成することに使用するセンサ２のアレイ１を示す。アレイの各センサ２は、図１ｂに示すように非冷却検出素子(uncooled detector element)３及び関連増幅器(associated amplifier)４を備えている。検出器は、（望ましくない）寄生抵抗ＲDと並列なキャパシタンス（静電容量）ＣDとして表すことができる。
ピロ電気アレイの場合には、検出器素子３にバイアス電圧が印加されず、電流は、検出器に入射する放射線に応じて発生される。これは、出力電圧を生成するために電荷増幅器４によって増幅される。
アレイ１の感度を高めるために、各検出器素子３に入射する放射線フラックスは、シャッター（図示省略）によって増幅される。そのオープン（開）位置では、シャッターは、放射線を検出器に降らせる。そのクローズ（閉）位置では、放射線は、検出器に到達することから部分的又は全体的に妨げられる。オープン・シャッターに対応する増幅器から出力された電圧信号Ｖ01と、クローズ・シャッターに対応する増幅器から出力された電圧信号Ｖc1とを比較することによって、二つの出力情報の間の差Ｖ01−Ｖc1は、放射線のフラックスの量(measure)を供給する。シャッター・フィールド及び増幅器からの出力Ｖc1，Ｖo1，Ｖc2，Ｖo2等は、図３ａ及び３ｂにそれぞれ示されている。検出器出力が出力信号を生成するために定常状態値に実質的に固定された場合には、検出器からの出力電圧は、各シャッター・サイクルの終りに向ってサンプリングされるのが好ましい。
ピロ電気アレイの場合には上記システムは満足のゆくように動作するが、ボロメトリック（放射）装置で用いるのには適当ではない。そのような装置では、図２に示すように検出器にバイアス電圧を印加しなければならない。検出器抵抗ＲＤを通る漏れ及びサーマル・ドリフトにより、出力電圧Ｖo1，Ｖc1，Ｖo2...等は、長い時間の間にバイアス電圧に向かって徐々にドリフト・アップし、図３ｃに示すように所望の出力に重ね合わされた定常ランプ電圧を生成する。
【００２４】
ランプ電圧の効果は、二つの部分がある。第１に、出力の組 Ｖo1−Ｖc1，Ｖo2−Ｖc2等に対する異なる値は、間違がありうる。第２に、出力電圧のドリフティング増加は、ダイナミック・レンジに不利益な効果がありかつ増幅器Ａを結果的に飽和する。
【００２５】
電圧におけるランプ増加は、リセットを行うことによって解決することができ、それにより検出器の出力が、開／閉出力の組に続いてグランドに繰り返し切り替えられる。この技法は、開／閉出力の組がもはや相関せずかつｋＴＣ雑音によって導かれたエラーにより少しだけ異なることを意味するｋＴＣ雑音を導く。従って、異なる組からの出力間の正確な比較は、この雑音によるエラーを生成するであろう。
【００２６】
図４は、二組の開／閉出力が計測された後で検出器出力がリセットされる一実施例の方法を示す。方法は、ダイナミック・レンジを向上するために開及び閉フィールド間の差が計測される画像差処理技法を採用する。各リセットの間で、二組の相関開／閉フィールド測定は、閉−開−閉−開シャッター・シーケンスの第１の組に対して、Ｖc1及びＶo1によって示され、第２の組に対してＶc2及びＶo2によって示される。
【００２７】
定常状態では、図４に示すように第１と第２の閉フィールド出力間の差Ｖc2−Ｖc1は、漏れ等による電圧ランプ・レートを表す。しかしながら、測定された信号が継続して変化している場合には、これは必ずしも真ではない、そこで一つのリセットからの閉出力の隣接する相関組を単に比較することよりもより正確なランプ・レートの計測を生成するために、処理回路は、リセットの数にわたり計測したランプ値を平均化する。例えば、リカーシブ・フィルタを採用することができる：
【００２８】
【数１】
Ｖramp（ｎ）＝（１−ｋ）Ｖramp（ｎ−１）＋ｋ（Ｖc2−Ｖc1）
ここでｋは、時定数及びリカーシブ・フィルタの“重み付け”を設定し、Ｖramp（ｎ）は、リセット出力組のｎ番目のセットである。
平均ランプ値を計算したならば、次いでリセット内の二組の開／閉出力のそれぞれに対する画像値を計算するために２ポイントＩＤＰ計算を用いることができる：
【００２９】
【数２】
Ｖo1−Ｖc1 ＋ （Ｖramp（ｎ）／２） ＝ 第１の画像値
【００３０】
【数３】
Ｖo2−Ｖc2 ＋ （Ｖramp（ｎ）／２） ＝ 第２の画像値
【００３１】
ＩＤＰスキームを実行するための適当なプロセッサの概略を図５に示す。
プロトタイプ・システムでの性能試験は、従来技術の２ポイント及び３ポイントＩＤＰ技法に対して相当な性能利点を提供するための本発明のスキームを示した。プロトタイプは、サーマル画像装置として２５６×１２８画素の強誘電体アレイを採用した。標準モニターとの互換性に対して、図４に示したような４番目のフィールド毎のリセットにより、１／１２８と１／１０２４との間のｋの値が用いられた。これは、５秒と４０秒との間の時定数を提供した。本発明のスキームなし（図６ｂ）及び本発明のスキームあり（図６ａ）の両方のアレイから取得した結果の比較を示す。本発明のスキームを用いて生成された画像は、ｋＴＣ雑音が実質的に除去された効果により、更に高品質であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】  サーマル画像装置のための検出器のアレイを示す図である。
【図１ｂ】  個々の検出器及び増幅器のクローズ・アップを示す図である。
【図２】  バイアス電圧が検出器に印加されかつ検出器対の出力を電圧ＶRにリセットすることができる代替の検出器及び増幅器を示す図である。
【図３ａ】  チョッパー変調器の動作シーケンスを示す図である。
【図３ｂ】  検出器からの出力電圧及び計測点Ｖc1、Ｖo2、Ｖc2を示す図である。
【図３ｃ】  出力電圧の検出器を通る漏れによるランプ電圧の効果を示す図である。
【図４】  第２の開／閉フィールドの組の後でリセットが適用される一実施例のＩＤＰ方法を示す図である。
【図５】  提案したＩＤＰ方法がプロセッサで実現される方法を概略的に示す図である。
【図６ａ】  新しいＩＤＰ方法を用いてプロトタイプのアレイから取得したサーマル画像を示す図である。
【図６ｂ】  方法の適用なしで同じ画像を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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