CN111256835B - 超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，包括如下步骤：在不同温度组合条件下采集本底红外图像；构建带有超参数和未知系数的多项式；标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；利用标定出的超参数多项式估计探测器像元对应的温度测量值；得到红外图像对应的温度场图像。本发明还公开了超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定装置。本发明利用超参数多项式来拟合红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值三者与探测器像元对应温度测量值的映射关系，并利用最小二乘方法估计超参数多项式的系数，使得本发明提出的测温红外热像仪标定方法具有无需机械挡片、操作过程简单、测温精度高的优点。

Description

超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法及装置
技术领域
本发明属于红外辐射测量技术领域，具体涉及一种超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法及装置。
背景技术
测温红外热像仪是获取目标红外辐射特性的核心器件。红外热像仪由红外镜头、红外焦平面探测器、测温信息处理单元构成。红外热像仪的前端为红外镜头，红外镜头的透过率和折射率对环境温度敏感，环境温度变化将影响红外镜头的红外辐射特性，造成红外热像仪对恒定红外场景辐射的响应值发生漂移，从而影响红外热像仪对场景温度测量的精度。红外热像仪测量场景温度过程中，红外探测器焦平面的工作温度变化将改变场景红外辐射输入与探测器响应输出之间的映射关系，从而影响红外热像仪对场景温度测量的精度。由于红外焦平面探测器材料和工艺水平等限制，红外焦平面阵列各像元对均匀红外辐射场的响应存在非均匀性，造成红外热像仪难以对红外辐射场进行精确测量。
红外热像仪的红外镜头工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器焦平面的非均匀性，这三种因素降低红外热像仪的测温精度，需要对红外热像仪进行标定，常见的红外热像仪标定方法归纳如下：
针对红外镜头温度变化对测温精度的影响，典型的标定方法为：在标定处理过程中，利用预先测量得到的在不同环境温度下红外镜头的红外辐射数据，对红外热像仪输出的原始测温数据进行补偿处理，以补偿红外镜头温度变化引起的测量误差；针对红外探测器焦平面的工作温度对测温精度影响，现有基于探测器焦平面工作温度区间段的红外热像仪无挡片非均匀校正方法(授权专利公布号：CN 103162843B；授权专利公布号：CN107421643B)，其基本思想：根据探测器焦平面的当前工作温度，确定焦平面工作温度所在的温度区间段，利用温度区两端对应的工作温度值及本底红外图像估计各像元用于校正的增益和偏置系数，进而对原始红外图像进行校正处理；针对红外热像仪的焦平面非均匀性对测量精度的影响，典型的红外热像仪标定方法假定红外探测器各像元对红外辐射的响应是线性的，相应采用两点或多点的分段线性标定方法；例如现有技术红外热像仪无挡片非均匀校正装置(授权公布号：CN 207866372U)，其在红外热像仪的光路系统中增加一个由反射镜和反射振镜构成的均匀面装置。
上述三种因素的处理方法存在以下缺陷：
1、红外镜头温度变化对测温精度影响的误差补偿方法操作过程繁琐，降低了测温操作效率；
2、采用机械挡片进行补偿处理，但采用机械挡片将增加红外热像仪的设计复杂性，不利于红外热像仪的小型化，机械挡片故障将降低红外热像仪的工作稳定性，挡片发热将造成图像校正不均匀，影响测量精度；
3、实际上红外探测器对宽温辐射的响应是非线性的，因此，基于红外探测器像元响应的线性假设，进行红外图像的非均匀校正，将降低测温精度。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提出超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法。本发明同时考虑红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值三种要素，无需红外热像仪的机械挡片、简化测温操作过程、提高测温精度。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，包括如下步骤：
利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；
对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式；
对待标定的红外热像仪的探测器像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；
利用标定出的超参数多项式估计探测器像元对应的温度测量值；
遍历探测器像元后得到红外图像对应的温度场图像。
作为本发明的进一步技术方案为：所述利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；具体为：利用待标定的红外热像仪，在红外镜头处于不同工作温度、探测器焦平面处于不同工作温度、面源黑体处于不同辐射温度的组合条件下，采集本底红外图像。其中，面源黑体辐射温度值作为红外图像对应的温度实际值。
作为本发明的进一步技术方案为：所述对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式，以红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值作为三个输入变量，以探测器像元的温度测量值作为输出变量，为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式。
进一步的，所述为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式，具体构建的超参数多项式为：
Figure BDA0002410541090000031
其中,Tlens表示红外镜头的工作温度值，TFPA表示探测器焦平面的工作温度值，D(r,c)表示探测器像元的像素值，
Figure BDA0002410541090000032
表示探测器像元对应的温度测量值，(r,c)分别表示像元在焦平面上的空间位置；其中N1、N2、N3为多项式的超参数，β为多项式的系数。
进一步的，所述N1的取值范围为大于等于0的整数，N2取值范围为大于等于0的整数，N3取值范围为大于0的整数。
作为本发明的进一步技术方案为：所述对探测器的像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数，以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值作为输入值、以面源黑体的辐射温度的实际值作为输出值，利用最小二乘方法，为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数。
作为本发明的进一步技术方案为：所述利用标定出的多项式估计探测器像元对应的温度测量值，利用各像元标定出的超参数多项式表达式，以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值，估计探测器像元对应的温度测量值。
作为本发明的进一步技术方案为：所述待标定的红外热像仪的探测器为氧化钒材料的非制冷红外焦平面探测器、非晶硅材料的非制冷红外焦平面探测器、制冷型红外焦平面探测器三种中的任一种。
本发明还提出超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定装置，包括：
本底红外图像采集单元，利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；
超参数多项式构建单元，对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式；
超参数多项式标定单元，对待标定的红外热像仪的探测器像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；
温度估计单元，根据标定出的多项式估计探测器像元对应的温度测量值；
红外图像标定单元，将温度估计单元遍历探测器像元，得到红外图像对应的温度场图像。
作为本发明的进一步技术方案为：所述本底红外图像采集单元包括：待标定的红外热像仪、高低温试验箱、面源黑体；所述待标定的红外热像仪和面源黑体放置于高低温试验箱内，所述待标定的红外热像仪对准面源黑体；所述待标定的红外热像仪包括红外镜头和红外焦平面探测器，所述红外镜头上设置第一温度传感器，所述红外焦平面探测器的焦平面上设置第二温度传感器，所述待标定的红外热像仪与上位机连接。
本发明有益效果是：
本发明利用超参数多项式来拟合红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值三者与探测器像元对应温度值的映射关系，并利用最小二乘方法估计超参数多项式的系数，使得本发明提出的测温红外热像仪标定方法具有无需机械挡片、操作过程简单、测温精度高的优点。
附图说明
图1是本发明提出的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法流程图；
图2是本发明本底红外图像采集装置的示意图；
附图标记说明：
201-面源黑体；202-红外镜头；203-红外焦平面探测器的焦平面；204-待标定的红外热像仪；205-高低温试验箱；206-上位机；207-第一温度传感器；208-第二温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，包括如下步骤：
步骤101，利用待标定的红外热像仪在不同组合温度条件下采集本底红外图像；
步骤102，对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式；
步骤103，对待标定的红外热像仪的探测器像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；
步骤104，根据标定出的多项式估计探测器像元对应的温度测量值；
步骤105，遍历探测器像元后得到红外图像对应的温度场图像。
本发明实施例中，待标定的测温红外热像仪的探测器以氧化钒材料的非制冷红外焦平面探测器、非晶硅材料的非制冷红外焦平面探测器、制冷型红外焦平面探测器三种中的任一种。
本发明同时考虑红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值三种因素，利用超参数多项式来拟合红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值三者与探测器像元对应温度值的映射关系，并利用最小二乘方法估计超参数多项式系数，从而无需红外热像仪的机械挡片、简化测温操作过程、提高测温精度。
实施例一
在本发明实例中，待标定的红外热像仪选用了探测器阵列大小为324×256、氧化钒材料的非制冷红外焦平面探测器。
参见图1，本发明提出超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法流程图。超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，包括以下步骤：
利用待标定的红外热像仪，在红外镜头处于不同工作温度、探测器焦平面处于不同工作温度、面源黑体处于不同辐射温度的组合条件下，采集本底红外图像。
以红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值作为三个输入变量，以探测器像元的对应温度测量值作为输出变量，为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式。
以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值作为输入值、以面源黑体的辐射温度的实际值作为输出值，利用最小二乘方法，为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数。
利用各像元标定出的超参数多项式表达式，以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值，估计探测器像元对应的温度测量值。
参见图2，本发明的本底红外图像采集装置的结构图，包括面源黑体201，待标定的红外热像仪204、高低温试验箱205、上位机206。在本底红外图像采集过程中，面源黑体201、待标定的红外热像仪204、高低温试验箱205三者的位置关系为：面源黑体201和待标定的红外热像仪204放置于高低温试验箱105内，将待标定的红外热像仪204对准面源黑体201。在本底红外图像采集过程中，通过调节高低温试验箱205的腔内温度并保温1小时，改变红外热像仪的红外镜头202的工作温度；在本底红外图像采集过程中，探测器焦平面203的不同工作温度条件，是利用红外热像仪204开机后焦平面的工作温度随时间自然变化来产生；在本底红外图像采集过程中，面源黑体201的不同辐射温度通过调节其辐射温度控制器来产生。
其中，红外热像仪204包括红外镜头202和红外焦平面探测器203。红外镜头202的工作波长为8-14μm、F数为1.0、焦距为25mm。红外焦平面探测器的工作波长为8-14μm、探测器阵列大小为324×256，氧化钒材料的非制冷长波红外焦平面探测器，NETD≤50mK。红外热像仪输出14bits的未经过非均匀校正和图像增强的原始红外图像。
其中，所述面源黑体201由美国EOI公司生产，型号为LC-12/12wM/ATHERMO。
其中，所述高低温试验箱205的型号为CTPS715BI，腔体内可调温度范围-70℃至150℃。
在本发明实施例中：在上述采集本底红外图像的操作流程：通过调节高低温试验箱的控制器，设置高低温试验箱205的腔体内的温度分别为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，在每个温度点处保温1小时，从而使得红外镜头的工作温度稳定；在每种腔体内的温度条件下，通过调节面源黑体201的温度控制器，分别设置面源黑体201的辐射温度为10℃、20℃、30℃、40℃；在给定高低温试验箱腔体内温度点，在每各黑体辐射温度的组合条件下，待标定的红外热像仪204通电开机1分钟开始，每隔2分钟采集一幅本底红外图像，共采集20幅。
其中，第1分钟、第5分钟、第9分钟……、第37分钟的本底红外图像，构成训练数据库，在上述步骤3中，用于为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数；其中，第3分钟、第7分钟……、第39分钟的本底红外图像，构成测试数据库，用于测试本发明标定方法的效果。
在本发明实施例中：构建的多项式为：
Figure BDA0002410541090000071
其中,Tlens表示红外镜头的工作温度值，TFPA表示探测器焦平面的工作温度，D(r,c)表示探测器像元的像素值，
Figure BDA0002410541090000072
表示对应探测器像元对应的温度测量值，(r,c)分别表示像元在焦平面上的空间位置；
其中N1、N2、N3为超参数。本发明实施例中，N1取0到3范围的整数，N2取0到3范围的整数，N3取1到3范围的整数。三个超参数的不同组合，可构建出48种不同形式的多项式。对于N1＝0情况，表示忽略红外镜头工作温度对测温精度的影响；N2＝0表示忽略探测器焦平面的工作温度对测温精度的影响。
在本发明实施例中，红外镜头工作温度的实测值通过粘贴在红外镜头表面的第一温度传感器207读取，探测器焦平面工作温度的实测值通过安装在焦平面背面的第二温度传感器208读取，探测器像元的像素值从探测器输出的红外图像中读取。
参见表1，在本发明实施例中，不同超参数条件下红外热像仪204的第9行第5列像元的温度测量误差绝对值。
表1
Figure BDA0002410541090000081
Figure BDA0002410541090000091
Figure BDA0002410541090000101
本发明实施例中用于测温的多项式表达式可选如上48种的任何一种。优选的，选取超参数取值N1＝1,N2＝1,N3＝2的拟合多项式用于待标定红外热像仪104，其测温误差绝对值为0.056℃；优选的，选取超参数取值N1＝2,N2＝1,N3＝2的拟合多项式用于待标定红外热像仪104，其测温误差绝对值为0.070℃。
实施例二
不同于实施例一，在本发明实例中待标定红外热像仪选用了探测器阵列大小为640×480、非晶硅材料的非制冷红外焦平面探测器。
参见图1，本发明提出超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法流程图。超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，包括以下步骤：
利用待标定的红外热像仪，在红外镜头处于不同工作温度、探测器焦平面处于不同工作温度、面源黑体处于不同辐射温度的组合条件下，采集本底红外图像。
以红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值作为三个输入变量，以探测器像元的温度估计值作为输出变量，为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式。
以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值作为输入值、以面源黑体的辐射温度值作为输出值，利用最小二乘方法，为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数。
利用各像元标定出的超参数多项式，以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值，估计探测器像元对应的温度测量值。
参见图2，本发明的本底红外图像采集装置的结构图，包括面源黑体201，待标定的红外热像仪204、高低温试验箱205、上位机206。在本底红外图像采集过程中，面源黑体201、待标定的红外热像仪204、高低温试验箱205三者的位置关系为：面源黑体201和待标定的红外热像仪204放置于高低温试验箱105内，将待标定的红外热像仪204对准面源黑体201。在本底红外图像采集过程中，通过调节高低温试验箱205的腔内温度并保温1小时，改变红外热像仪的红外镜头202的工作温度；在本底红外图像采集过程中，探测器焦平面203的不同工作温度条件，是利用红外热像仪204开机后焦平面的工作温度随时间自然变化来产生；在本底红外图像采集过程中，面源黑体201的不同辐射温度通过调节其辐射温度控制器来产生。
其中，红外热像仪204包括红外镜头202和红外焦平面探测器203。红外镜头202的工作波长为8-14μm、F数为1.0、焦距为50mm。红外焦平面探测器的工作波长为8-14μm、探测器阵列大小为640×480，非晶硅材料的非制冷长波红外焦平面探测器，NETD≤50mK。红外热像仪输出14bits的未经过非均匀校正和图像增强的原始红外图像。
其中，所述面源黑体201由美国EOI公司生产，型号为LC-12/12wM/ATHERMO。
其中，所述高低温试验箱205的型号为CTPS715BI，腔体内可调温度范围-70℃至150℃。
在本发明实施例中：在上述采集本底红外图像的操作流程：通过调节高低温试验箱的控制器，设置高低温试验箱205的腔体内的温度分别为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，在每个温度点处保温1小时，从而使得红外镜头的工作温度稳定；在每种腔体内的温度条件下，通过调节面源黑体201的温度控制器，分别设置面源黑体201的辐射温度为10℃、20℃、30℃、40℃；在给定高低温试验箱腔体内温度点，在每各黑体辐射温度的组合条件下，测温红外热像仪204通电开机1分钟开始，每隔2分钟采集一幅本底红外图像，共采集20幅。
其中，第1分钟、第5分钟、第9分钟……、第37分钟的本底红外图像，构成训练数据库，在上述步骤3中，用于为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数；其中，第3分钟、第7分钟……、第39分钟的本底红外图像，构成测试数据库，在上述步骤4中，用于测试本发明标定方法的效果。
在本发明实施例中：在上述步骤2中，构建的多项式为
Figure BDA0002410541090000121
其中,Tlens表示红外镜头的温度值，TFPA表示探测器焦平面的工作温度，D(r,c)表示探测器像元的像素值，
Figure BDA0002410541090000122
表示探测器像元的温度测量值，(r,c)分别表示像元在焦平面上的空间位置；
其中N1、N2、N3为超参数。本发明实施例中，N1取0到3范围的整数，N2取0到3范围的整数，N3取1到3范围的整数。三个超参数的不同组合，可构建出48种不同形式的多项式。对于N1＝0情况，表示忽略红外镜头工作温度对测温精度的影响；N2＝0表示忽略探测器焦平面的工作温度对测温精度的影响。
在本发明实施例中，红外镜头工作温度的实测值通过粘贴在红外镜头表面的第一温度传感器207读取，探测器焦平面工作温度的实测值通过安装在焦平面背面的第二温度传感器208读取，探测器像元的像素值从探测器输出的红外图像中读取。
参见表2，在本发明实施例中，不同超参数条件下红外热像仪204的第228行第131列像元的温度测量误差绝对值。
本发明实施例中用于测温的多项式表达式可选如上48种的任何一种。优选的，选取超参数取值N1＝1,N2＝1,N3＝2的拟合多项式用于待标定红外热像仪104，其测温误差绝对值为0.115℃；优选的，选取超参数取值N1＝2,N2＝1,N3＝2的拟合多项式用于待标定红外热像仪104，其测温误差绝对值为0.113℃。
表2
Figure BDA0002410541090000123
Figure BDA0002410541090000131
Figure BDA0002410541090000141
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。本发明将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；
对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式；
对待标定的红外热像仪的探测器像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；
利用标定出的超参数多项式估计探测器像元对应的温度测量值；
遍历探测器像元后得到红外图像对应的温度场图像；
所述利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；具体为：利用待标定的红外热像仪，在红外镜头处于不同工作温度、探测器焦平面处于不同工作温度、面源黑体处于不同辐射温度的组合条件下，采集本底红外图像。
2.根据权利要求1所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式，具体为：以红外镜头的工作温度、探测器焦平面的工作温度、探测器像元的像素值作为三个输入变量，以探测器像元对应的温度测量值作为输出变量，为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式。
3.根据权利要求2所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述为每个像元构建带有超参数和未知系数的多项式，具体构建的超参数多项式为：
Figure FDA0003686645970000011
其中,Tlens表示红外镜头的工作温度值，TFPA表示探测器焦平面的工作温度值，D(r,c)表示探测器像元的像素值，
Figure FDA0003686645970000012
表示探测器像元对应的温度测量值，(r,c)分别表示像元在焦平面上的空间位置；其中N1、N2、N3为多项式的超参数，β为多项式的系数。
4.根据权利要求3所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述N1的取值范围为大于等于0的整数，N2取值范围为大于等于0的整数，N3取值范围为大于0的整数。
5.根据权利要求1所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述对探测器的像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数，具体为：以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值作为输入值、以面源黑体的辐射温度的实际值作为输出值，利用最小二乘方法，为探测器的每个像元标定出在不同超参数条件下多项式的未知系数。
6.根据权利要求1所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述利用标定出的多项式估计探测器像元对应的温度测量值，具体为：利用各像元标定出的超参数多项式表达式，以红外镜头工作温度的实测值、探测器焦平面工作温度的实测值、探测器像元的像素值，估计探测器像元对应的温度测量值。
7.根据权利要求1所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法，其特征在于，所述待标定的红外热像仪的探测器为氧化钒材料的非制冷红外焦平面探测器、非晶硅材料的非制冷红外焦平面探测器、制冷型红外焦平面探测器三种中的任一种。
8.根据权利要求1-7中任一所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定方法提出超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定装置，其特征在于，包括：
本底红外图像采集单元，利用待标定的红外热像仪在不同温度组合条件下采集本底红外图像；
超参数多项式构建单元，对待标定的红外热像仪的探测器像元构建带有超参数和未知系数的多项式；
超参数多项式标定单元，对待标定的红外热像仪的探测器像元标定出不同超参数条件下多项式的未知系数；
温度估计单元，根据标定出的多项式估计探测器像元对应的温度测量值；
红外图像标定单元，将温度估计单元遍历探测器像元，得到红外图像对应的温度场图像。
9.根据权利要求8所述的超参数多项式物理模型的测温红外热像仪标定装置，其特征在于，所述本底红外图像采集单元包括：待标定的红外热像仪、高低温试验箱、面源黑体；所述待标定的红外热像仪和面源黑体放置于高低温试验箱内，所述待标定的红外热像仪对准面源黑体；所述待标定的红外热像仪包括红外镜头和红外焦平面探测器，所述红外镜头上设置第一温度传感器，所述红外焦平面探测器的焦平面上设置第二温度传感器，所述待标定的红外热像仪与上位机连接。
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