The invention belongs to the technical field of photoelectric detection, discloses a calculation method of sea environment parameters of infrared thermal imaging system based on key parameters according to the real-time infrared image of sea backstepping atmospheric environment, such as real time atmospheric transmittance and atmospheric path radiation and atmospheric contrast transfer function, we can calculate the effective infrared thermal imaging system for a specific target the distance from the key environmental parameters. The invention has the advantages of effectively improved the traditional distance model, first introduced by real-time infrared image inversion of atmospheric parameters, break through the traditional operating range equation without considering the effect of real time atmospheric limitations, makes the infrared thermal imaging system on the accuracy of the target prediction range is greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
一种基于红外热成像系统的海天环境参数计算方法
本专利技术属于光电探测
,涉及对海天背景下的远距离目标进行探测,并基于红外热成像系统对海天环境的实时参数进行反演。
技术介绍
红外热成像系统在军事探测领域起着越来越重要的作用,因此对于红外热成像系统的性能评价研究也越来越深入,对特定目标的作用距离是评价一个红外成像系统性能的重要参数。红外成像系统的作用距离不仅与系统性能有关,而且与实时大气的影响、观测目标以及背景辐射特性等有关。有关的中国专利(CN101320475)公开了一种复杂背景条件下红外成像系统作用距离的预测方法,但其未考虑红外图片中目标的位置信息以及远距离目标的作用距离预测,有一定的局限性。文献“海空背景凝视红外成像系统作用距离研究”提出了基于图像信噪比检测依据的作用距离计算模型,并计算了海空背景下的作用距离,该方法虽考虑了目标背景对比度对作用距离的影响,但是考虑的影响因子较少,且没有结合实际海天红外图像进行分析,单纯套用作用距离模型进行计算,缺少可靠性。进一步检索,迄今为止尚未发现有结合红外海天图像实时信息对大气环境参数进行反演的例子,且未发现结合实时海天图像的海天线信息对热成像系统作用距离进行计算的研究。本专利技术从拍摄的海天红外图像入手,深入分析反映在红外图像上的大气影响因素,并基于此反演出实时大气环境参数,且进一步计算得到红外热成像系统对特定目标的有效作用距离。
技术实现思路
本专利技术通过分析海天红外图像提出了海空大气模型,根据海空大气模型能够计算得到真实海天线离红外热成像系统的距离,由于舰船大多出现在海天线附近,故可由此海天线距离反推出观 ...
【技术保护点】
一种基于红外热成像系统的海天环境参数计算方法,其特征在于:步骤1:建立改进的作用距离求解模型,该模型包括作用距离方程和作用距离的求解方法;步骤2:获取海天红外图像;步骤3:根据步骤2获得的海天红外图像计算真实海天线距离;步骤4:根据步骤3获得的真实海天线距离计算真实大气透过率和大气程辐射值;步骤5:由海天红外图像的目标背景辐射对比度求出零视距时目标的辐射值;步骤6:由海天红外图像求出目标的背景辐射值;步骤7:对探测器的MRTD进行修正;步骤8:将步骤3、4、5、6、7所得的参数代入步骤1中的作用距离方程中计算红外热成像系统对特定目标的有效作用距离值。
【技术特征摘要】
1.一种基于红外热成像系统的海天环境参数计算方法,其特征在于:步骤1:建立改进的作用距离求解模型,该模型包括作用距离方程和作用距离的求解方法;步骤2:获取海天红外图像;步骤3:根据步骤2获得的海天红外图像计算真实海天线距离;步骤4:根据步骤3获得的真实海天线距离计算真实大气透过率和大气程辐射值;步骤5:由海天红外图像的目标背景辐射对比度求出零视距时目标的辐射值;步骤6:由海天红外图像求出目标的背景辐射值;步骤7:对探测器的MRTD进行修正;步骤8:将步骤3、4、5、6、7所得的参数代入步骤1中的作用距离方程中计算红外热成像系统对特定目标的有效作用距离值。2.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像系统的海天环境参数计算方法,其特征在于:改进的作用距离方程式如下:式中,Mt0为零视距时目标的辐射出射度;τ(R)为距离R路径上的大气透过率值,MRt为距离R路径上的大气程辐射值,Mb为探测器像面入瞳处的背景辐射值,ΔMMRTD(f)为温差为MRTD(f)时的辐射出射度差值,式中τ(R)和MRt直接由海天红外图像的信息计算得到,能够很好的反映实时大气的影响,由此方程计算的作用距离可信度高;作用距离的求解方法:(1)根据海天红外图像和海空大气模型求解得到真实海天线距离;(2)将真实海天线距离值代入MODTRAN软件中运行得实时大气透过率和大气程辐射值;(3)由海天红外图像的目标背景辐射对比度求出零视距时目标的辐射值;(4)由海天红外图像求出舰船目标在探测器入瞳处的背景区域和背景辐射值;(5)MRTD的修正得到其修正系数;(6)将2)、3)、4)、5)所得的参数代入作用距离方程可求得最终的有效作用距离。3.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像系统的海天环境参数计算方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵龙,白廷柱,王全喜,郑海晶,何恒,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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