[發(fā)明專利]一種紅外成像儀最小可探測溫差自動測試方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710533918.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107421717B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪泉;張軍;王歡;王斯琪;周瑋;盧冰;付濟(jì)良;陳習(xí)文;王旭;郭子娟;齊聰;匡義;朱赤丹;余雪芹;劉方明;王安東;趙富強(qiáng);李軍;王成亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;江蘇方天電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01J5/52
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

1.一種紅外成像儀最小可探測溫差自動測試方法，所述方法包含：

步驟1，選擇空間頻率為f的圓孔靶標(biāo)，將紅外成像儀的增益設(shè)置為最大；

步驟2，使用差分黑體源溫度控制器設(shè)置較大的溫差值使圓孔靶標(biāo)清晰成像，所述溫差值為靶標(biāo)背景與黑體源間的溫差值；

步驟3，逐步降低溫差值，采集每次降低后的圖像并計(jì)算圓孔靶標(biāo)成像質(zhì)量，當(dāng)成像質(zhì)量降為清晰成像的M倍時，記錄溫差值為ΔT₁，其中0≤M≤1；

步驟4，繼續(xù)降低溫差值，采集每次降低后的圖像并計(jì)算圓孔靶標(biāo)成像質(zhì)量，當(dāng)成像質(zhì)量再次為清晰成像的M倍時，記錄溫差值為ΔT₂，其中0≤M≤1；

步驟5，根據(jù)ΔT₁和ΔT₂計(jì)算最小可探測溫差；

步驟6，更換不同空間頻率的圓孔靶標(biāo)，重復(fù)上述步驟1-5測試對應(yīng)不同空間頻率的最小可探測溫差，并繪制被測紅外成像儀的最小可探測溫差曲線；

所述溫差值每降低一次時，采集當(dāng)次紅外圖像數(shù)據(jù)I′，計(jì)算圖像的最大熵閾值并將圖像分割為候選目標(biāo)區(qū)域I′_oc和候選背景區(qū)域I′_b兩部分，若候選目標(biāo)區(qū)域I′_oc包含N且N＞0個互不連通區(qū)域，即：I′_oc＝{c′₀，...，c′_N}，則當(dāng)前圓孔靶標(biāo)成像區(qū)域當(dāng)前圓孔靶標(biāo)成像區(qū)域I′_o位于清晰成像區(qū)域內(nèi)的部分記為所述I′₀位于清晰成像區(qū)域外的部分記為所述則當(dāng)前圓孔靶標(biāo)成像質(zhì)量為Q_I′計(jì)算如下：

其中，A_I為總的成像區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采集當(dāng)前紅外圖像數(shù)據(jù)I，計(jì)算圖像的最大熵閾值并將圖像分割為目標(biāo)區(qū)域I_o和背景區(qū)域I_b兩部分，提取目標(biāo)區(qū)域I_o邊界并記為c，計(jì)算c所圍區(qū)域的的周長和面積并分別記為lengt(c)和Area(c)，則成像質(zhì)量Q_I按下式計(jì)算：

其中，目標(biāo)區(qū)域I_o為圓孔靶標(biāo)成像區(qū)域，背景區(qū)域I_b為采集圖像中除去圓孔靶標(biāo)成像區(qū)域以外的區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述圓孔靶標(biāo)成像清晰是指當(dāng)Q_I＞0.8時，判別當(dāng)前紅外圖像數(shù)據(jù)I為圓孔靶標(biāo)的清晰紅外成像，此時的圓孔靶標(biāo)成像區(qū)域記為

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述成像質(zhì)量倍數(shù)M＝3/4。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述圓孔靶標(biāo)成像質(zhì)量Q_I′滿足|Q_I′-M|＜0.01時，則成像質(zhì)量滿足清晰質(zhì)量時的M倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述最小可探測溫差的方法為

7.使用如權(quán)利要求1-6所述任意一種方法的紅外成像儀最小可探測溫差自動測試裝置，所述裝置包含:

光學(xué)平臺，所述光學(xué)平臺水平穩(wěn)定無振動，用于承載所有設(shè)備；

溫度控制模塊，所述溫度控制模塊用于控制測試時的環(huán)境溫度；

輻射目標(biāo)模塊，所述輻射目標(biāo)模塊由差分黑體源以及圓孔靶標(biāo)組成，用于產(chǎn)生測試所需的指定形狀的紅外輻射目標(biāo)；

差分黑體源溫度控制器，所述差分黑體源溫度控制器用于設(shè)置黑體源溫度從而控制紅外輻射大小；

平行光管，所述平行光管用于將輻射目標(biāo)模塊產(chǎn)生的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馐┘t外成像儀采集；

計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)用于與差分黑體源溫度控制器以及待測紅外成像儀進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而設(shè)置黑體源溫度并采集紅外成像儀圖像數(shù)據(jù)；所述計(jì)算機(jī)用于處理紅外成像儀圖像數(shù)據(jù)，得到最小可探測溫差測試結(jié)果。