[發(fā)明專利]圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911409099.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111044152B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煨?/a>;戴旺卓;呂思曼;陳全;董帥;郭詩嘉;郭婷;蘇軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00;G01J3/28
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法，其特征在于，包括：第一階段和第二階段；

所述第一階段包括：

將整個(gè)測(cè)量譜段劃分為若干譜段，獲得各個(gè)譜段內(nèi)所述圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中光譜傳感器的系統(tǒng)輻射偏置隨溫度變化的變化模型后，綜合得到整個(gè)測(cè)量譜段內(nèi)系統(tǒng)輻射偏置隨溫度變化的變化模型b(λ″)；

所述第二階段包括：

在任一測(cè)量時(shí)刻，獲得外場(chǎng)條件下的實(shí)時(shí)溫度t，代入所述變化模型b(λ″)后，得到所述光譜傳感器實(shí)際的系統(tǒng)輻射偏置b_t(λ″)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述光譜傳感器的系統(tǒng)輻射偏置的自適應(yīng)校正；

在所述第一階段中，對(duì)于劃分得到的任意一個(gè)譜段[λ_m,λ_m+1]，獲得該譜段內(nèi)所述系統(tǒng)輻射偏置隨溫度變化的變化模型，包括：

(S1)在室內(nèi)光學(xué)定標(biāo)環(huán)境下，利用所述光譜傳感器在不同測(cè)量溫度下，分別測(cè)量J個(gè)黑體的響應(yīng)值；J個(gè)黑體的溫度互不相同，J≥2；

(S2)對(duì)于每一個(gè)測(cè)量溫度T_k，對(duì)不同黑體的響應(yīng)值采用最小二乘法進(jìn)行擬合，從而得到測(cè)量溫度T_k下的系統(tǒng)輻射偏置和系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)k(λ)；k∈{1,2,…K}，K為測(cè)量溫度的總數(shù)；

(S3)在獲得所有測(cè)量溫度所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)輻射偏置后，采用線性模型進(jìn)行擬合，得到所述系統(tǒng)輻射偏置隨溫度變化的變化模型為：b(λ)＝d-aT，若a＜0，則設(shè)置a＝0，否則，a保持不變，最終得到譜段[λ_m,λ_m+1]內(nèi)系統(tǒng)輻射偏置隨溫度變化的變化模型b(λ′)；d和a均為線性模型參數(shù)，λ_m和λ_m+1分別為譜段的波長(zhǎng)下界和波長(zhǎng)上界。

2.如權(quán)利要求1所述的圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法，其特征在于，所述步驟(S1)包括：

(S11)在室內(nèi)光學(xué)定標(biāo)環(huán)境下，對(duì)于任意一個(gè)黑體Black_j，在任意一個(gè)測(cè)量溫度T_k下，利用所述光譜傳感器測(cè)量黑體Black_j的n個(gè)響應(yīng)值DN₁(T_k,Black_j)(λ)～DN_n(T_k,Black_j)(λ)，并進(jìn)行去噪處理，從而得到黑體Black_j在測(cè)量溫度T_k下的響應(yīng)值n為正整數(shù)；

(S12)在每一個(gè)測(cè)量溫度下，分別執(zhí)行步驟(S11)，從而得到黑體Black_j在各個(gè)測(cè)量溫度下的響應(yīng)值

(S13)對(duì)于每一個(gè)黑體，分別執(zhí)行步驟(S12)，從而得到各個(gè)黑體在各個(gè)測(cè)量溫度下的響應(yīng)值。

3.如權(quán)利要求2所述的圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法，其特征在于，所述步驟(S11)中，通過均值濾波處理或小波軟閾值濾波處理對(duì)n個(gè)響應(yīng)值DN₁(T_k,Black_j)(λ)～DN_n(T_k,Black_j)(λ)進(jìn)行去噪處理。

4.如權(quán)利要求1所述的圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法，其特征在于，所述第二階段還包括：

在得到自適應(yīng)校正之后的系統(tǒng)輻射偏置b_t(λ″)后，利用所述光譜傳感器獲得被測(cè)對(duì)象在實(shí)時(shí)溫度t下的響應(yīng)值DN_targer(λ,t)，根據(jù)輻射校正公式計(jì)算所述被測(cè)對(duì)象的真實(shí)輻射亮度G(λ,t)。

5.如權(quán)利要求4所述的圖譜關(guān)聯(lián)系統(tǒng)光譜偏置外場(chǎng)的自適應(yīng)校正方法，其特征在于，所述第二階段還包括：

在獲得所述被測(cè)對(duì)象的真實(shí)輻射亮度G(λ,t)后，與所述被測(cè)對(duì)象的實(shí)際面積相乘，從而得到所述被測(cè)對(duì)象的輻射強(qiáng)度。