[發(fā)明專利]基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法和裝置

在審

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• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110823380A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李朝暉;李剛;張迪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國飛行試驗研究院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明提供一種基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法和裝置，傳動系統(tǒng)包括：齒輪、傳動軸、平鍵和應(yīng)變傳感器；所述齒輪和所述傳動軸采用平鍵傳遞動力；所述應(yīng)變傳感器設(shè)置在所述齒輪上，且與所述平鍵相鄰設(shè)置；所述應(yīng)變傳感器用于進行齒輪的應(yīng)變測試。本發(fā)明提供的傳動系統(tǒng)和齒輪應(yīng)變測點的獲取方法大幅減少傳動齒輪應(yīng)變測試系統(tǒng)中應(yīng)變傳感器的數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外物理學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法和裝置。

背景技術(shù)

目標(biāo)紅外熱輻射經(jīng)大氣傳輸后，進入到紅外成像系統(tǒng)，紅外成像系統(tǒng)將目標(biāo)的紅外輻射信號轉(zhuǎn)化為電信號，以供紅外成像系統(tǒng)的信號處理機對目標(biāo)紅外輻射信息進行后處理。在不考慮大氣效應(yīng)和其他效應(yīng)擾動的前提下，由于紅外成像系統(tǒng)自身效應(yīng)的影響，紅外成像儀測量得到的紅外輻射圖像數(shù)據(jù)并非物體表面的真實輻射值，而是經(jīng)過紅外成像系統(tǒng)自身效應(yīng)擾動后的值。所以要獲取物體表面真實的輻射數(shù)據(jù)，必須對測量數(shù)據(jù)進行修正，修正的關(guān)鍵是建立修正模型，得到修正函數(shù)。但是，國內(nèi)外目前對于通過目標(biāo)物體實測數(shù)據(jù)、建立修正還原模型來反演目標(biāo)真實紅外輻射的研究內(nèi)容并不多見，也鮮有類似的研究成果報道。

經(jīng)科技查新，目前國內(nèi)外在紅外輻射成像這一領(lǐng)域的研究主要集中在兩個方面，一個是在傳統(tǒng)的紅外場景生成技術(shù)方面，通常是基于紅外輻射計算模型，根據(jù)理論計算的結(jié)果生成紅外圖像。由于技術(shù)水平的限制，目前所應(yīng)用的紅外輻射計算模型相當(dāng)粗糙，計算結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)之間有很大誤差，因此通過輻射計算模型生成的紅外圖像既夠自然也不真實，對于后續(xù)的紅外輻射探測產(chǎn)品的工程技術(shù)研發(fā)會產(chǎn)生較大的誤差；另一個方面是大多都集中在利用小波分析、隱馬爾科夫隨機場、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論方法研究對目標(biāo)特征的提取算法，研究目標(biāo)的運動、紋理、光譜等特征，基于特征去生成紅外圖像，也存在計算結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)之間有很大誤差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：

本發(fā)明提供一種基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法和裝置，盡可能地排除紅外成像儀自身效應(yīng)擾動，科學(xué)、定量、客觀地給出目標(biāo)本源紅外圖像，達到確定并提取與具體的熱成像系統(tǒng)無關(guān)的目標(biāo)本質(zhì)特征的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供一種基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法，包括以下步驟：

采用紅外成像系統(tǒng)獲取目標(biāo)物體的紅外輻射圖像；

根據(jù)紅外成像系統(tǒng)的黑體標(biāo)定曲線V(T)以及紅外輻射圖像中每個像素點的測量電壓值，得到紅外輻射圖像中每個像素點的溫度；

采用傅立葉變換函數(shù)、紅外成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)和傅立葉反變換函數(shù)，對紅外輻射圖像中每個像素點的溫度進行反演修正，得到每個像素點的修正后的溫度；

根據(jù)每個像素點的修正后的溫度獲取每個像素點的修正后的電壓值；

根據(jù)每個像素點的修正后的電壓值，獲取修正后的紅外輻射圖像。

可選的，基于實測數(shù)據(jù)反演目標(biāo)紅外輻射圖像的方法還包括：

采用紅外成像系統(tǒng)中的紅外熱像儀測量多組黑體溫度，得到多組黑體溫度數(shù)據(jù)T以及對應(yīng)的電壓值V(T)；

根據(jù)多組黑體溫度數(shù)據(jù)T以及對應(yīng)的電平值V(T)，通過曲線擬合的算法進行逼近，得到紅外熱像儀的黑體標(biāo)定曲線V(T)。

所述根據(jù)多組黑體溫度數(shù)據(jù)T以及對應(yīng)的電平值V(T)，通過曲線擬合的算法進行逼近，得到紅外熱像儀的黑體標(biāo)定曲線V(T)，包括：

標(biāo)定方法是在紅外熱像儀工作波段λ₁～λ₂內(nèi)，λ₁<λ₂，將紅外熱像儀工作狀態(tài)參數(shù)調(diào)整到實際測量時對應(yīng)的工作狀態(tài)參數(shù)，測定紅外熱像儀輸出電平V(T)與黑體溫度T之間的關(guān)系：