[發明專利]一種熱像儀輻射定標精度分析方法

在審

• 申請號: 201711178171.3
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107957297A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 雷浩
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J1/00
• 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

1.一種熱像儀輻射定標精度分析方法，其特征在于，所述分析方法包括如下步驟：

(1)進行紅外熱像儀輻射定標實驗，確定輻射定標系數；

(2)分析采用標準黑體輻射源進行輻射定標過程中影響入瞳輻射亮度的不確定度來源和各項影響量的相對不確定度大??；

(3)根據各不確定度分量合成入瞳輻射亮度的相對不確定度大小及概率分布形式；分析對輻射亮度標準產生影響的各個因素所引入的不確定度分量大小，以其方和根的形式合成輻射亮度的標準差σ_i；

(4)分析輻射定標過程入瞳輻射亮度相對不確定度對定標系數的影響，計算定標系數的不確定度大小及其概率分布形式，獲取紅外熱像儀復原輻射亮度與圖像DN值之間的對應關系；

(5)得到紅外熱像儀測量過程中其復原輻射亮度的不確定度及概率分布；

(6)確定所述紅外熱像儀實際的入瞳輻射亮度。

2.如權利要求1所述的分析方法，其特征在于，步驟(1)進行紅外熱像儀輻射定標實驗，確定輻射定標系數，包括：

將黑體置于所述紅外熱像儀前作為輻射標準，根據普朗克公式將黑體溫度轉化為黑體輻射亮度，公式為：

Wλ=C1λ51ec2/λT-1;]]>

W0=∫λ1λ2Wλdλ=∫λ1λ2ϵλ.C1λ5(ec2/λT-1)-1dλ;]]>

式中，W_λ為光譜輻射出射度；C₁為第一輻射常數，其值為3.7415×10⁴(W·cm^-2·μm⁴)；λ為波長；C₂為第二輻射常數，其值為1.4388×10⁴(μm·K)；T為絕對溫度；W₀為輻射出射度在某一波段的積分；λ₁為積分波段波長下限；λ₂為積分波段波長上限；ε_λ為光譜發射率；e為自然底數；由于黑體的光譜發射率為常數，故：

W0=ϵ∫λ1λ2C1λ5(ec2/λT-1)-1dλ;]]>

所述黑體在紅外熱像儀工作波段的輻射亮度為：

L₀＝W₀/π；

將已知輻射亮度的黑體對所述紅外熱像儀進行照射，獲取多個輻射亮度等級下所述紅外熱像儀的響應值，再對二者進行線性擬合，公式為：

L₀＝b×DN+a；

式中，L₀為紅外熱像儀實際的入瞳輻射亮度；DN為在固定亮度下圖像像元的灰度值；a、b為定標系數。