[發明專利]一種分焦平面偏振探測系統定標方法

在審

• 申請號: 202111260474.6
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113970374A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 馬一哲
• 申請（專利權）人: 上海濟物光電技術有限公司
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

1.一種紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

在進行微位移輻射定標和微位移偏振定標之前進行設備準備；

對分焦平面探測系統進行微位移輻射定標，擬合出增益系數與偏執系數，求出背景噪聲，得到微位移輻射校正后的響應圖像；

微位移輻射定標后，對系統進行微位移偏振定標，根據偏振成像模型計算出不同溫度下的偏振系數；

將計算出的不同溫度下的偏振系數矩陣取平均得出最終的偏振系數，根據最終的偏振系數對偏振相機進行校正。

2.根據權利要求1所述的紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，所述設備準備包括：將紅外分焦平面偏振相機固定在微位移平臺上以及準備長波線偏振片和一個面源黑體。

3.根據權利要求2所述的紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，所述微位移平臺的步進精度1/1500um，可以進行y軸與z軸的微位移，所述紅外分焦平面偏振相機波段為9-11um，像元尺寸為30um*30um，像素320*256。

4.根據權利要求2所述的紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，所述對分焦平面探測系統進行微位移輻射定標，擬合出增益系數與偏執系數，求出背景噪聲，得到微位移輻射校正后的響應圖像的步驟具體包括：

步驟1：設置紅外分焦平面偏振相機積分時間為1ms，將定標設備放于30℃的面源黑體前10cm處，使黑體充滿整個視場；

步驟2：將鏡頭蓋遮擋采集一副圖像；

步驟3：上位機控制FPGA發送圖像采集指令進行當前溫度下的圖像采集，每采集一次圖像，成像電路向微位移平臺控制電路發送高電位，進行一次位移，到位后采集第二幅圖像，將采集到的圖像數據與位移數據存儲到FPGA中，采集結束后統一上傳給上位機，重復步驟2和步驟3直至溫度升至70℃，一共可采集到9組微位移圖像img_positon,T(i,j)像和9幅背景圖像img_back,T(i,j)；

步驟4：將采集到的9組微位移圖像用于偏執系數矩陣與增益系數矩陣的計算；

步驟5：將采集到的9幅背景圖像img_back,T(i,j)取加權平均作為噪聲背景，將偏執系數矩陣、增益系數和噪聲背景帶入一階成像模型得到微位移輻射校正后的響應圖像。

5.根據權利要求4所述的紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，將每組微位移圖像相同像元位置對應的響應值取算術平均，公式為：

其中img_ave,T(i,j)代表取算術平均后的T溫度下的圖像，position代表四個不同的位置，分別計算出不同溫度下黑體對應的輻射出射度，根據一階成像模型采用線性最小二乘擬合出增益系數矩陣K與偏執系數矩陣B。

6.根據權利要求5所述的紅外分焦平面偏振探測系統定標方法，其特征在于，將采集到的9幅背景圖像img_back,T(i,j)取加權平均作為噪聲背景N，將K、B、N帶入一階成像模型得到微位移輻射校正后的響應圖像為：img_Rcorrect(i,j)＝K*img(i,j)+B-N。