[發(fā)明專利]一種分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111260474.6
• 申請(qǐng)日: 2021-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN113970374A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬一哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海濟(jì)物光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01J4/00
• 分類號(hào): G01J4/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發(fā)明提供了一種紅外分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法，所述方法包括：在進(jìn)行微位移輻射定標(biāo)和微位移偏振定標(biāo)之前進(jìn)行設(shè)備準(zhǔn)備；對(duì)分焦平面探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行微位移輻射定標(biāo)，擬合出增益系數(shù)與偏執(zhí)系數(shù)，求出背景噪聲，得到微位移輻射校正后的響應(yīng)圖像；微位移輻射定標(biāo)后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微位移偏振定標(biāo)，根據(jù)偏振成像模型計(jì)算出不同溫度下的偏振系數(shù)；以及將計(jì)算出的不同溫度下的偏振系數(shù)矩陣取平均得出最終的偏振系數(shù)，根據(jù)最終的偏振系數(shù)對(duì)偏振相機(jī)進(jìn)行校正。本發(fā)明紅外分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法可以降低相機(jī)的空間噪聲、校正偏振相機(jī)的非均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及偏振探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法。

背景技術(shù)

偏振探測(cè)作為強(qiáng)度探測(cè)的有益補(bǔ)充，偏振探測(cè)把可用信息從光強(qiáng)、光譜和空間擴(kuò)展到光強(qiáng)、光譜、空間、偏振度、偏振方位角、偏振橢率和旋轉(zhuǎn)方向，從而可以獲取更多的介質(zhì)物理和光學(xué)參數(shù)，這對(duì)提高目標(biāo)探測(cè)能力具有重要意義。隨著光學(xué)偏振遙感技術(shù)的發(fā)展，紅外偏振探測(cè)逐步得到應(yīng)用，為了保證目標(biāo)紅外偏振輻射特性的測(cè)量精度，開展目標(biāo)表面紅外偏振特性定量化研究，更好的應(yīng)用偏振探測(cè)技術(shù)，需要對(duì)偏振探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行偏振標(biāo)定。

分焦平面偏振成像是一種新型的偏振信息獲取技術(shù)，它是將微偏振陣列集成到相機(jī)的焦平面上，焦平面上的每個(gè)像元對(duì)應(yīng)一個(gè)微偏振元，每2*2單元組成一個(gè)超像素，按照0°、45°、90°、135°排列。它可以一次成像獲得多個(gè)偏振方向的光強(qiáng)響應(yīng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，又具有高透過(guò)率、高消光比和高實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前偏振成像的研究熱點(diǎn)。

偏振探測(cè)相機(jī)可分為：分時(shí)型、分振幅型、分孔徑型以及分焦平面型，其中，分焦平面偏振探測(cè)相機(jī)最為先進(jìn)，采用紅外探測(cè)器搭載微偏振元的結(jié)構(gòu)，相比于分時(shí)系統(tǒng)，分焦平面偏振相機(jī)單次采集便可以直接獲得偏振圖像與偏振角圖像，實(shí)時(shí)性高，體積小，但是由于微納制造工藝的限制，導(dǎo)致微偏振片的參數(shù)并不理想，相機(jī)系統(tǒng)會(huì)存在很大的非均勻性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低相機(jī)的空間噪聲、校正偏振相機(jī)非均勻性的紅外分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供了一種紅外分焦平面偏振探測(cè)系統(tǒng)定標(biāo)方法，所述方法包括以下步驟：

在進(jìn)行微位移輻射定標(biāo)和微位移偏振定標(biāo)之前進(jìn)行設(shè)備準(zhǔn)備；

對(duì)分焦平面探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行微位移輻射定標(biāo)，擬合出增益系數(shù)與偏執(zhí)系數(shù)，求出背景噪聲，得到微位移輻射校正后的響應(yīng)圖像；

微位移輻射定標(biāo)后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微位移偏振定標(biāo)，根據(jù)偏振成像模型計(jì)算出不同溫度下的偏振系數(shù)；以及

將計(jì)算出的不同溫度下的偏振系數(shù)矩陣取平均得出最終的偏振系數(shù)，根據(jù)最終的偏振系數(shù)對(duì)偏振相機(jī)進(jìn)行校正。

可選地，所述設(shè)備準(zhǔn)備包括：將紅外分焦平面偏振相機(jī)固定在微位移平臺(tái)上以及準(zhǔn)備長(zhǎng)波線偏振片和一個(gè)面源黑體。

可選地，所述微位移平臺(tái)的步進(jìn)精度1/1500um，可以進(jìn)行y軸與z軸的微位移，所述紅外分焦平面偏振相機(jī)波段為9-11um，像元尺寸為30um*30um，像素320*256。

可選地，所述對(duì)分焦平面探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行微位移輻射定標(biāo)，擬合出增益系數(shù)與偏執(zhí)系數(shù)，求出背景噪聲，得到微位移輻射校正后的響應(yīng)圖像的步驟具體包括：

步驟1：設(shè)置紅外分焦平面偏振相機(jī)積分時(shí)間為1ms，將定標(biāo)設(shè)備放于30℃的面源黑體前10cm處，使黑體充滿整個(gè)視場(chǎng)；

步驟2：將鏡頭蓋遮擋采集一副圖像；