[發明專利]基于幀累積的點源目標紅外輻射定量處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202110940600.6
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113588095B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 陳偉力;王淑華;修鵬;李隆庭;姜維維
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 張莉瑜

1.一種基于幀累積的點源目標紅外輻射定量處理方法，其特征在于，包括：

獲取地基探測系統測得的點源目標紅外測量數據；

基于所述點源目標紅外測量數據進行滑動平均幀累積處理，得到幀累積后的紅外測量數據平均值；

基于所述紅外測量數據平均值，選取點源目標區域，計算點源目標的等效平均輻射亮度；

基于點源目標的等效平均輻射亮度和地基探測系統相對于點源目標所張的立體角，計算點源目標的照度；

其中，所述基于所述紅外測量數據平均值，選取點源目標區域，計算點源目標的等效平均輻射亮度，包括：

通過紅外輻射定標技術，確定所述紅外測量數據平均值對應的輻射溫度；

根據預設的閾值選取點源目標區域；

基于所述紅外測量數據平均值對應的輻射溫度以及選取的點源目標區域，逐點計算各個點源目標的等效平均輻射亮度；

所述通過紅外輻射定標技術，確定所述紅外測量數據平均值對應的輻射溫度，包括：

獲取多組定標數據；其中，每組所述定標數據包括黑體輻射源的輻射溫度、輻射亮度及對應的紅外輻射成像灰度值；

通過最小二乘法擬合各組定標數據，擬合曲線的表達式為：

L(T)＝K*DL(T)+b

其中，K表示擬合曲線斜率，b表示擬合曲線截距，L(T)表示輻射亮度，DL(T)表示紅外輻射成像灰度值，T表示輻射溫度；

基于擬合曲線，確定紅外測量數據平均值的灰度值與輻射溫度的對應關系，進而確定所述紅外測量數據平均值對應的輻射溫度；

所述基于所述紅外測量數據平均值對應的輻射溫度以及選取的點源目標區域，逐點計算各個點源目標的等效平均輻射亮度，包括：

基于選取的點源目標區域，逐點計算各個點源目標等效黑體的光譜輻射出射度，表達式為：

其中，M(λ，T)表示點源目標等效黑體的光譜輻射出射度，單位為W·m^-2·μm^-1，T表示輻射溫度，λ表示波長，c表示光速，c＝3×10⁸m·s^-1，h表示普朗克常數，h＝6.626×10^-34J·s，k表示波爾茲曼常數，k＝1.38×10^-23W·s·K^-1；

基于點源目標等效黑體的光譜輻射出射度，計算輻射溫度為T的點源目標的等效平均輻射亮度，表達式為：

其中，L_t表示點源目標的等效平均輻射亮度，單位為W·m^-2·Sr^-1；λ₁～λ₂表示所述紅外測量數據平均值對應的測量波段范圍；

所述基于點源目標的等效平均輻射亮度和地基探測系統相對于點源目標所張的立體角，計算點源目標的照度，采用如下公式：

E_t＝L_t·Ω

其中，E_t表示點源目標的照度，單位為W·m^-2；L_t表示點源目標的等效平均輻射亮度，單位為W·m^-2·Sr^-1；Ω表示地基探測系統相對于點源目標所張的立體角，單位為Sr。

2.根據權利要求1所述的基于幀累積的點源目標紅外輻射定量處理方法，其特征在于：

所述基于所述點源目標紅外測量數據進行滑動平均幀累積處理，采用如下公式實現：

Image_i'＝(Image_i+Image_i+1+…+Image_i+n)/n

其中，Image_i'表示第i幀紅外測量數據平均值，Image_i表示第i幀點源目標紅外測量數據，n表示幀累積數，n的取值范圍為(2,測量數據幀數-1)。

3.根據權利要求1所述的基于幀累積的點源目標紅外輻射定量處理方法，其特征在于：

所述獲取地基探測系統測得的點源目標紅外測量數據之后，基于所述點源目標紅外測量數據進行滑動平均幀累積處理之前，還包括：

對各幀所述點源目標紅外測量數據，以最大亮度點所在位置為基準進行配準。