CN111307292A - 一种双波段辐射测量系统的定标方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种双波段辐射测温系统的定标方法及装置，包括：将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；分别对两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；根据标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。本发明通过修正环境温度对辐射定标偏置的影响，实现了环境温度变化情况下的双波段辐射测量系统定标和测量方法，该方法在双波段测量和定标环境温度不一致情况下，无需重新定标即可实现定标和测量比值的计算，进而通过双波段测量比值和定标比值的比较确定被测目标温度。该方法在恶劣环境或者定标和测量过程存在延迟的情况下，具有非常重要的实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及光电辐射测量技术领域，尤其涉及一种双波段辐射测量系统的定标方法、激光测距方法及装置。
背景技术
随着红外辐射测温技术的发展和目标温度测量需求的不断提升，双波段辐射测温系统的应用越来越广泛，准确的双波段定标是高精度双波段测量的前提和基础。双波段定标的目的是建立双波段辐射测温系统两个测量波段的输出比值与被测目标真实温度之间的函数关系，即双波段定标曲线，在获取测量数据后，即可通过双波段测量比值与双波段定标曲线的比较反演目标温度。
传统的双波段辐射测温系统通常需要复杂的定标过程，且在测量路径和环境温度发生变化时需重新进行双波段定标才能保证温度测量精度。因而存在一定的局限性，主要表现为：1.传统的双波段定标需要选择尽可能小的黑体定标温度点间隔，来保证双波段辐射特性测量精度，定标温度点间隔越小，定标曲线拟合精度越高，但过多的定标数据的采集导致双波段定标的工作量增大；2.双波段辐射测温系统的输出不但与目标温度有关，还与系统自身、系统所处的环境和测量距离等因素相关，传统的双波段定标将上述所有因素统一归结在一个比例系数中，在测量路径和环境温度发生变化时，双波段定标需要重新进行。也就是说传统的双波段定标方法不适用于多变环境下的双波段辐射测温。
鉴于上述原因，有必要提出一种同时应用在两种测距方式中的模组。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双波段辐射测量系统的定标方法及装置，通过该测量标定方法。以实现不依赖环境温度的情况下对双波段辐射测量进行标定。
为实现上述目的，本发明提供的一种双波段辐射测量系统的定标方法，所述定标方法包括：
将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
优选地，所述分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果，包括：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
优选地，所述环境辐射强度为环境温度的黑体辐射：Latm＝LBN(Tatm)。
优选地，所述根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定包括：
将所述测量公式分别应用于对双波段辐射特性测量系统的两个测量通道；
设定所述两个测量通道内平均发射率相等，获得双波段定标和测量公式：
其中，R(T)为双波段定标比值，GN1、GN2、BN1和BN2通过随所述两个测量通道的辐射定标获得，Latm1和Latm2通过计算环境温度黑体在测量波段内的辐射，τatm1、τatm2、Lpath1和Lpath2通过大气测量软件计算或利用合作目标获得。
优选地，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
获取所述两个测量通道的偏置漂移ΔBN1和ΔBN2；
根据所述偏置漂移获取所述双波段定标比值的计算公式，以最终完成对所述双波段测量波的标定，所述计算公式为：
优选地，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
根据所述计算公式对确定双波段测量的比值以及双波段标准曲线，以对目标的测量温度进行反演，得到目标的测量温度。
本发明实施例的第二方面提供了一种双波段辐射测量系统的定标装置，所述定标装置包括：
分割模块，用于将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
单波段标定模块，用于分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
双波段标定模块，用于根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
优选地，所述单波段标定模块，具体用于：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述第一方面任一项提及的方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项提及的方法。
本发明双波段辐射测量系统的定标方法通过修正环境温度对辐射定标偏置的影响，实现了环境温度变化情况下的双波段辐射测量系统定标和测量方法，该方法在双波段测量和定标环境温度不一致情况下，无需重新定标即可实现定标和测量比值的计算，进而通过双波段测量比值和定标比值的比较确定被测目标温度。该方法在恶劣环境或者定标和测量过程存在延迟的情况下，具有非常重要的实际意义。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明提供的双波段辐射测量系统的定标方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的双波段辐射测量系统的定标方法的原理示意图；
图3是本发明提供的双波段辐射测量系统的定标装置的结构；
图4为本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明实施例解决的技术问题、所采用的技术方案以及实现的技术效果进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，并不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其它等同或明显变型的实施例均落在本发明的保护范围内。本发明实施例可以按照权利要求中限定和涵盖的多种不同方式来具体化。
需要说明的是，在下面的描述中，为了方便理解，给出了许多具体细节。但是很明显，本发明的实现可以没有这些具体细节。
需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本发明中的各个实施例及其中的技术特征可以相互组合而形成技术方案。
本发明的主要目的在于提供一种双波段辐射测量系统的定标方法，旨在提供一种能同时工作于线性激光测距系统和单光子激光测距系统中的模组。
参照图1，本发明的双波段辐射测量系统的定标方法包括以下步骤：
步骤S101:将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
步骤S102:分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
步骤S103:根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
优选地，所述分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果，包括：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
优选地，所述环境辐射强度为环境温度的黑体辐射：Latm＝LBN(Tatm)。
优选地，所述根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定包括：
将所述测量公式分别应用于对双波段辐射特性测量系统的两个测量通道；
设定所述两个测量通道内平均发射率相等，获得双波段定标和测量公式：
其中，R(T)为双波段定标比值，GN1、GN2、BN1和BN2通过随所述两个测量通道的辐射定标获得，Latm1和Latm2通过计算环境温度黑体在测量波段内的辐射，τatm1、τatm2、Lpath1和Lpath2通过大气测量软件计算或利用合作目标获得。
优选地，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
获取所述两个测量通道的偏置漂移ΔBN1和ΔBN2；
根据所述偏置漂移获取所述双波段定标比值的计算公式，以最终完成对所述双波段测量波的标定，所述计算公式为：
优选地，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
根据所述计算公式对确定双波段测量的比值以及双波段标准曲线，以对目标的测量温度进行反演，得到目标的测量温度。
下面结合具体例子进行说明，请参见图2：
(a)将双波段定标可分解为两个测量通道内的单通道辐射定标。
(b)双波段测量系统两个测量通道的单通道定标和测量：
以双波段测量系统的一个测量波段为例，系统接收辐射包括：经大气衰减的目标辐射能τatmεLBN(Tt)，反射环境辐射能τatm(1-ε)Latm，考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的大气程辐射Lpath。τatm和Lpath可使用大气测量软件获得；Latm为探测路径上环境辐射，可将环境辐射视为环境温度的黑体辐射，Latm＝LBN(Tatm)。
根据红外探测器像元线性输出模型，双波段测量入瞳处的总辐射亮度Ltot可表示为：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm (1)
式中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度。
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN (2)
c)双波段辐射定标和测量模型建立
将上式分别应用于对双波段辐射特性测量系统的两个测量通道，并利用双波段测量方法两个测量通道内平均发射率相等的假设，获得双波段定标和测量公式：
式中，GN1、GN2、BN1和BN2可以通过双波段测量系统两个测量通道的辐射定标获得，Latm1和Latm2可以通过计算环境温度黑体在测量波段内的辐射，τatm1、τatm2、Lpath1和Lpath2可以通过大气测量软件计算或者利用合作目标获得。
因上等式左侧与测量通道数据无关，将其定义为双波段定标比值R(T)：
当双波段辐射特性测量的定标和测量过程中出现环境温度不一致的情况时，环境温度的变化将导致系统输出灰度值的漂移，造成双波段测量误差。
单波段定标参数GN和BN是双波段定标模型中的重要参数，对于制冷型探测器，其工作时内部温度几乎恒定，即定标参数GN为常值，定标偏置BN随环境温度变化。
BN主要来源于红外系统内部杂散辐射和探测器内部因素，均为环境温度的函数，因此将BN表示成与环境温度相关的形式，即：
BN(Tamb)＝GN'·[Φsys(Tamb)+Φfil(Tamb)]+hdetector (5)
式中，GN'为探测器对辐射通量的响应，hdetector为探测器暗电流和冷阑等内部因素引起的灰度值输出，hdetector与环境温度无关，Φsys(Tamb)为透过滤光片的系统杂散辐射，Φfil(Tamb)为来自滤光片的杂散辐射。
Φsys(Tamb)可以表示为：
Φsys(Tamb)＝k1·LB(Tamb),
式中，k1为辐射亮度转化为辐射通量的几何因子，Φsys(Tamb)可以考虑成由多个微小单元的发射和反射的辐射。
Φfil(Tamb)是由滤光片产生的杂散辐射，主要包括滤光片发射和反射的辐射中直接被探测器接收的部分，根据基尔霍夫定律，对于确定的材料，其发射率和反射率相等，Φfil(Tamb)可考虑成探测器波段内的环境辐射和透过滤光片的环境辐射之差，即：
Φfil(Tamb)＝k2·(LBA(Tamb)-LB(Tamb)), (6)
式中，k2为几何因子，LBA(Tamb)为一个温度为Tamb理想黑体在探测器响应波段内的辐射亮度。
综上，B(Tamb)可重新表示为：
BN(Tamb)＝m1·LBA(Tamb)+m2·LB(Tamb)+hdetector (7)
式中m1＝G'N·k2，m2＝G'N·(k2-k1)，上式表明：对于一个确定的双波段测量系统，理论上m1和m2在不同的波段内均为常数，并且可以通过拟合两个不同环境温度下的偏置获得。
假设初始定标时的环境温度为Tamb0，测量时环境温度变化为Tamb，定标偏置漂移ΔBN可以被表示为：
ΔB＝BN(Tamb)-BN(Tamb0)＝m1[LBA(Tamb)-LBA(Tamb0)]+m2[LBN(Tamb)-LBN(Tamb0)] (8)
为了保证双波段测温精度，利用上式分别计算两个测量通道的偏置漂移ΔBN1和ΔBN2，并将其代入公式(3)，即：
上式中，通过修正环境温度对辐射定标偏置的影响，实现了环境温度变化情况下的双波段辐射测量系统定标和测量方法，该方法在双波段测量和定标环境温度不一致情况下，无需重新定标即可实现定标和测量比值的计算，进而通过双波段测量比值和定标比值的比较确定被测目标温度。该方法在恶劣环境或者定标和测量过程存在延迟的情况下，具有非常重要的实际意义。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种双波段辐射测量系统的定标装置，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
所述定标装置包括：
分割模块31，用于将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
单波段标定模块32，用于分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
双波段标定模块33，用于根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
优选地，所述单波段标定模块32，具体用于：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
该双波段辐射测量系统的定标装置的工作过程参见上述基于双图谱的语言解析方法的实现过程，在此不再赘述。
实施例三
图4是本发明实施例四提供的终端设备的结构示意图。如图4所示，该实施例的终端设备4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42，例如基于双图谱的语言解析方法程序。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述方法实施例一中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块31至33的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述终端设备4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成不同模块各模块具体功能如下：
分割模块，用于将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
单波段标定模块，用于分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
双波段标定模块，用于根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
所述终端设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端设备4的示例，并不构成对终端设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述终端设备4的内部存储单元，例如终端设备4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述终端设备4的外部存储设备，例如所述终端设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述定标方法包括：
将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
2.根据权利要求1所述的双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果，包括：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
3.根据权利要求2所述的双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述环境辐射强度为环境温度的黑体辐射：Latm＝LBN(Tatm)。
4.根据权利要求2所述的双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定包括：
将所述测量公式分别应用于对双波段辐射特性测量系统的两个测量通道；
设定所述两个测量通道内平均发射率相等，获得双波段定标和测量公式：
其中，R(T)为双波段定标比值，GN1、GN2、BN1和BN2通过随所述两个测量通道的辐射定标获得，Latm1和Latm2通过计算环境温度黑体在测量波段内的辐射，τatm1、τatm2、Lpath1和Lpath2通过大气测量软件计算或利用合作目标获得。
5.根据权利要求4所述的双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
获取所述两个测量通道的偏置漂移ΔBN1和ΔBN2；
根据所述偏置漂移获取所述双波段定标比值的计算公式，以最终完成对所述双波段测量波的标定，所述计算公式为：
6.根据权利要求5所述的双波段辐射测量系统的定标方法，其特征在于，所述双波段辐射测量系统的定标方法还包括：
根据所述计算公式对确定双波段测量的比值以及双波段标准曲线，以对目标的测量温度进行反演，得到目标的测量温度。
7.一种双波段辐射测量系统的定标装置，其特征在于，所述定标装置包括：
分割模块，用于将所选定的双波段分解为两个波段的测量波，并使所述两个波段的测量波分别经过测量通道；
单波段标定模块，用于分别对所述两个波段的测量波进行辐射标定，得到标定结果；
双波段标定模块，用于根据所述标定结果建立双波段测量波的测量模型，以完成对双波段测量波的标定。
8.根据权利要求7所述的双波段辐射测量系统的定标装置，其特征在于，所述单波段标定模块，具体用于：
对所述两个波段中一个测量波进行标定时，获取所述测量波经大气衰减的目标辐射能，反射环境辐射能以及所使用的红外探测器的光谱响应率的大气层辐射强度、环境辐射强度，根据如下公式计算总辐射亮度：
Ltot＝τatmεLBN(Tt)+Lpath+τatm(1-ε)Latm
其中，τatm为大气透过率，Tatm为环境温度，ε为目标发射率，LBN(Tt)和LBN(Tatm)分别为考虑滤光片光谱透过率和红外探测器的光谱响应率的目标辐射亮度和环境辐射亮度；
将总辐射亮度Ltot引入红外探测器线性输出模型中，获得双波段辐射特性测量系统单测量通道的测量公式：
h＝GNτatmεLBN(Tt)+GNLpath+GNτatm(1-ε)Latm+BN。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202010221167.6A CN111307292A (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 一种双波段辐射测量系统的定标方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN111307292A true CN111307292A (zh) | 2020-06-19 |
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| CN202010221167.6A Pending CN111307292A (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 一种双波段辐射测量系统的定标方法及装置 |
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- 2020-03-26 CN CN202010221167.6A patent/CN111307292A/zh active Pending
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