一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法及系统，通过将四杆靶标放置在标准黑体辐射源前，将红外成像仪的增益调到最大，通过计算机控制标准黑体温度控制器，设置较大的温差值使四杆靶标清晰成像；逐步降低四杆靶标和标准黑体的温差值，依次采集图像数据并做图像分割及四杆靶标的成像质量分析，分别确定第一温差值和第二温差值，并根据最小可辨温差计算公式确定红外成像仪的最小可辨温差。本发明专利技术能够自动采集红外成像仪的图像数据，提高了工作效率，通过对成像质量的清晰度判别及四杆靶标对应的空间频率得出具有较高准确性的最小可辨温差结果，同时，本发明专利技术对红外成像仪图像质量客观的进行评估，保证了测试结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法及系统
本专利技术涉及红外成像仪性能参数测试
，并且更具体地，涉及一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法及系统。
技术介绍
最小可分辨温差(minimumresolvabletemperaturedifference，MRTD)是评价红外成像系统的一个重要参数，是评价温度分辨能力和空间分辨能力的主要参数。目前国际主流MRTD测量主要分为主观测量法和客观测量法，主观测量法采用由专业人员通过人眼观察方法，该方法虽然实用性较强，但受到观察者自身相关影响，导致测量结果的不确定性较大，可靠性重复性不高；客观测量法在测量NETD测试的基础上，通过采集红外成像仪视频输出调制传递信号函数MTF最终得出MRTD。因此，需要一种自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法，以解决现有的测量结果不准确以及重复性不高的问题。本专利技术提供的测试方法能够自动采集红外成像仪图像数据并计算最小可分辨温差，不需要人工对红外成像仪图像质量进行评估，保证了测试结果的客观准确性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法及系统，能够自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，控制标准黑体的温度使温差值满足预设温差阈值的标准，并采集当前温差值下的四杆靶标在红外成像仪的红外成像，其中，所述温差值为标准黑体和四杆靶标的温度差值，设置红外成像仪的增益为最大值；步骤2，计算所述红外成像的子区域的最大熵阈值，并根据所述最大熵阈值根据所述最大熵阈值从所述红外成像中提取四杆靶标成像区域，提取所述四杆靶标成像区域的四个矩形区域的边界，根据边界上的所有的图像点确定所述红外成像的清晰度；步骤3，判断所述红外成像的清晰度是否大于等于预设清晰度阈值，如果满足，则确定所述红外成像为清晰成像，并进入步骤4；否...

【技术特征摘要】
1.一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，控制标准黑体的温度使温差值满足预设温差阈值的标准，并采集当前温差值下的四杆靶标在红外成像仪的红外成像，其中，所述温差值为标准黑体和四杆靶标的温度差值，设置红外成像仪的增益为最大值；步骤2，计算所述红外成像的子区域的最大熵阈值，并根据所述最大熵阈值根据所述最大熵阈值从所述红外成像中提取四杆靶标成像区域，提取所述四杆靶标成像区域的四个矩形区域的边界，根据边界上的所有的图像点确定所述红外成像的清晰度；步骤3，判断所述红外成像的清晰度是否大于等于预设清晰度阈值，如果满足，则确定所述红外成像为清晰成像，并进入步骤4；否则，确定所述红外成像不是清晰成像，返回步骤1，直至所述红外成像的清晰度大于等于预设清晰度阈值；步骤4，按照预设步长降低所述温差值，并依次计算所述四杆靶标在红外成像仪的第一成像图案的成像质量，直至所述第一成像图案的成像质量为所述清晰成像的成像质量的预设倍数，并记录当前的温差值为第一温差值；其中，所述预设倍数的取值范围为[0,1]；步骤5，继续按照预设步长降低所述温差值，并依次计算所述四杆靶标在红外成像仪的第二成像图案的成像质量，直至所述第二成像图案的成像质量为所述清晰成像的成像质量的预设倍数，并记录当前的温差值为第二温差值；其中，所述预设倍数的取值范围为[0,1]；步骤6，利用所述第一温差值和第二温差值根据最小可辨温差计算公式确定红外成像仪的最小可辨温差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设倍数为3/4，所述预设清晰度阈值为0.8。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在自动确定红外成像仪的最小可辨温差时，利用屏蔽室控制环境温度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大熵阈值从所述红外成像中提取四杆靶标成像区域，提取所述四杆靶标成像区域的四个矩形区域的边界，根据边界上的所有的图像点确定所述红外成像的清晰度，包括：根据所述最大熵阈值将所述红外成像分割为四杆标靶成像区域和Io和背景区域Ib，提取四杆标靶成像区域Io的四个矩形区域并分别记为c0，c1，c2和c3；提取矩形区域ci(0≤i≤3)的边界上并对每个边界上所有的图像点进行最小二乘直线拟合得到四条直线L0(ci)，L1(ci)，L2(ci)和L3(ci)；分别计算相邻两条边的夹角∠(L0(ci),L1(ci))，∠(L1(ci),L2(ci))，∠(L2(ci),L3(ci))和∠(L3(ci),L0(ci))；利用清晰度计算公式计算所述红外成像的清晰度QI，其中，所述清晰度计算公式为：5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别计算相邻两条边的夹角∠(L0(ci),L1(ci))，∠(L1(ci),L2(ci))，∠(L2(ci),L3(ci))和∠(L3(ci),L0(ci))，包括：其中，k0，k1，k2和k3分别为四条直线L0(ci)，L1(ci)，L2(ci)和L3(ci)的斜率，θ0(ci)，θ1(ci)，θ2(ci)，θ3(ci)分别为四条直线L0(ci)，L1(ci)，L2(ci)和L3(ci)的倾角。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用如下方式计算成像质量：计算当前的成像图案AI的最大熵阈值并将当前的成像图案分割为四杆靶标成像区域I′oc和候选背景区域I′b两部分，若四杆靶标成像区域I′oc包含N(N＞0)个互不连通区域，即：I′oc＝{c′0，...，c′N}，则当前的四杆靶标成像区域I′o按如下公式计算：当前四杆靶标成像区域I′o位于清晰成像区域内的部分记为按如下公式计算：I′o位于清晰成像区域外的部分记为按如下式计算：则当前的四杆靶标在红外成像仪的成像图案的成像质量QI′的计算公式为：7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若QI′满足：则指示当前的四杆靶标在红外成像仪的成像图案的成像质量为清晰成像的预设倍数。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最小可辨温差计算公式为：其中，ΔT1为第一温差值；ΔT2为第二温差值；TMRTD(f)频率为f下的红外成像仪的最小分辨温差；f为四杆靶标的空间频率。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：更换四杆靶标的空间频率，分别计算不同空间频率对应的红外成像仪的最小分辨温差，并确定最小分辨温差曲线。10.一种用于自动确定红外成像仪的最小可辨温差的系统，其特征在于，所述系统包括：红外成像采集单元，用于控制标准黑体的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪泉，张军，王欢，王斯琪，周玮，卢冰，付济良，聂高宁，陈习文，王旭，郭子娟，齐聪，匡义，朱赤丹，余雪芹，刘方明，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42