本发明专利技术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。本发明专利技术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。
Calibration method and device of a dual band radiometric system
【技术实现步骤摘要】
一种双波段辐射测量系统的定标方法及装置
本专利技术涉及光电辐射测量
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。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为本专利技术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为本专利技术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是本专利技术提供的双波段辐射测量系统的定标装置的结构；图4为本专利技术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专利技术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。基于本申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
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：/n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；/n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；/n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。/n
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕游，何昕，袁航飞，王军，穆治亚，何家维，张磊，魏仲慧，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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