[發明專利]一種紅外偏振圖像的定量處理方法

有效

• 申請號: 201610203914.7
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105784119B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 陳偉力;王淑華;張亞洲;陳艷
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,張璐

技術領域

本發明涉及光電探測技術領域，尤其涉及一種紅外偏振圖像的定量處理方法。

背景技術

以下對本發明的相關技術背景進行說明，但這些說明并不一定構成本發明的現有技術。

紅外輻射偏振特性的分析計算方法是利用4個線偏振方向的紅外熱偏振圖像，按照算術加權法直接合成線偏振度圖像。紅外線偏振度p是[0，1]內的無量綱數，盡管線偏振度常表示為比值，但在不同輻射溫度或輻射波長等條件下，目標表面的紅外線偏振度并不是固定值。為了便于了解不同條件下目標的偏振度，有必要對目標進行定量處理，尋找探測波段范圍內的參照基準、并獲取目標相對于參照標準的相對偏振度。國內外公開文獻中尚未見到關于紅外偏振定量處理方法的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提出一種紅外偏振圖像的定量處理方法，能夠通過黑體實現目標紅外線偏振特性的溯源探測，進而分析紅外線偏振度在探測波段范圍內的參照基準及定量分析處理方法。

根據本發明的紅外偏振圖像的定量處理方法，包括：

S1、根據目標在不同旋轉方向的輻射亮度確定目標的偏振度；

S2、根據黑體在不同旋轉方向的輻射亮度確定黑體的偏振度；

S3、基于目標的偏振度和黑體的偏振度，以黑體的偏振度為參照基準，確定目標的相對偏振度。

可選地，針對每一個旋轉方向，按照如下方式確定目標的輻射亮度：

基于目標的偏振圖像，確定目標的表觀輻射亮度；

依據目標的表觀輻射亮度，確定目標的輻射亮度。

可選地，若目標與紅外熱像儀的距離不大于預設的距離閾值，目標的輻射亮度與表觀輻射亮度之間滿足公式1：

L_t＝L_t,app 公式1

式中：L_t為目標的紅外輻射亮度；L_t,app為目標的表觀輻射亮度。

可選地，若目標與紅外熱像儀的距離大于預設的距離閾值、且目標與紅外熱像儀所張的視角同紅外熱像儀瞬時視場之比大于10，目標的輻射亮

度與表觀輻射亮度之間滿足公式2：

式中：L_t為目標的紅外輻射亮度，單位：W/m².Sr；L_t,app為目標的表觀輻射亮度，單位：W/m².Sr；L_a為目標和紅外熱像儀之間的大氣程輻射，單位：W/m².Sr；τ_a為目標和紅外熱像儀之間的大氣透過率。

可選地，若目標與紅外熱像儀所張的視角同紅外熱像儀瞬時視場之比大于20，目標的輻射亮度與表觀輻射亮度之間滿足公式3：

可選地，若目標對紅外熱像儀所張視角小于或等于紅外熱像儀瞬時視場，目標的輻射亮度與表觀輻射亮度之間滿足公式4：

式中：L_t為目標的紅外輻射亮度，單位：W/m²·Sr；L_t,app為目標的表觀輻射亮度，單位：W/m²·Sr；τ_a為大氣的透過率；N為目標像所占的像素數；R為目標到紅外熱像儀的距離，單位：m；θ_H為紅外熱像儀每個像素對應的水平視場，單位：rad；θ_V為紅外熱像儀每個像素對應的垂直視場，單位：rad；A_S為目標在紅外熱像儀測量方向的投影面積，單位：m²。

可選地，所述不同輻射方向包括0°、45°、90°和135°方向。

可選地，依據斯托克斯公式確定所述偏振度。

根據本發明的紅外偏振圖像的定量處理方法，通過選取參照基準來確定目標的相對偏振度，便于直觀了解目標的偏振度值以及偏振度值在不同條件下偏振度的變化情況；由于黑體在不同波段和輻射溫度范圍內的偏振度值穩定，通過選取黑體作為參照基準，能夠提高定量處理結果的準確性。

附圖說明

通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分，本發明的特征和優點將變得更加容易理解，在附圖中：

圖1是中波條件下黑體的偏振度隨輻射溫度的變化曲線示意圖；

圖2是長波條件下黑體的偏振度隨輻射溫度的變化曲線示意圖。

具體實施方式