一种分焦平面偏振探测系统定标方法技术方案

技术编号:32032119 阅读:34 留言:0更新日期:2022-01-27 13:09
本发明专利技术提供了一种红外分焦平面偏振探测系统定标方法,所述方法包括:在进行微位移辐射定标和微位移偏振定标之前进行设备准备;对分焦平面探测系统进行微位移辐射定标,拟合出增益系数与偏执系数,求出背景噪声,得到微位移辐射校正后的响应图像;微位移辐射定标后,对系统进行微位移偏振定标,根据偏振成像模型计算出不同温度下的偏振系数;以及将计算出的不同温度下的偏振系数矩阵取平均得出最终的偏振系数,根据最终的偏振系数对偏振相机进行校正。本发明专利技术红外分焦平面偏振探测系统定标方法可以降低相机的空间噪声、校正偏振相机的非均匀性。均匀性。均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种分焦平面偏振探测系统定标方法


[0001]本专利技术涉及偏振探测
,具体地,涉及一种分焦平面偏振探测系统定标方法。

技术介绍

[0002]偏振探测作为强度探测的有益补充,偏振探测把可用信息从光强、光谱和空间扩展到光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角、偏振椭率和旋转方向,从而可以获取更多的介质物理和光学参数,这对提高目标探测能力具有重要意义。随着光学偏振遥感技术的发展,红外偏振探测逐步得到应用,为了保证目标红外偏振辐射特性的测量精度,开展目标表面红外偏振特性定量化研究,更好的应用偏振探测技术,需要对偏振探测系统进行偏振标定。
[0003]分焦平面偏振成像是一种新型的偏振信息获取技术,它是将微偏振阵列集成到相机的焦平面上,焦平面上的每个像元对应一个微偏振元,每2*2单元组成一个超像素,按照0
°
、45
°
、90
°
、135
°
排列。它可以一次成像获得多个偏振方向的光强响应,该系统结构紧凑、体积小,又具有高透过率、高消光比和高实时性等优点,是当前偏振成像的研究热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:在进行微位移辐射定标和微位移偏振定标之前进行设备准备;对分焦平面探测系统进行微位移辐射定标,拟合出增益系数与偏执系数,求出背景噪声,得到微位移辐射校正后的响应图像;微位移辐射定标后,对系统进行微位移偏振定标,根据偏振成像模型计算出不同温度下的偏振系数;将计算出的不同温度下的偏振系数矩阵取平均得出最终的偏振系数,根据最终的偏振系数对偏振相机进行校正。2.根据权利要求1所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,所述设备准备包括:将红外分焦平面偏振相机固定在微位移平台上以及准备长波线偏振片和一个面源黑体。3.根据权利要求2所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,所述微位移平台的步进精度1/1500um,可以进行y轴与z轴的微位移,所述红外分焦平面偏振相机波段为9

11um,像元尺寸为30um*30um,像素320*256。4.根据权利要求2所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,所述对分焦平面探测系统进行微位移辐射定标,拟合出增益系数与偏执系数,求出背景噪声,得到微位移辐射校正后的响应图像的步骤具体包括:步骤1:设置红外分焦平面偏振相机积分时间为1ms,将定标设备放于30℃的面源黑体前10cm处,使黑体充满整个视场;步骤2:将镜头盖遮挡采集一副图像;步骤3:上位机控制FPGA发送图像采集指令进行当前温度下的图像采集,每采集一次图像,成像电路向微位移平台控制电路发送高电位,进行一次位移,到位后采集第二幅图像,将采集到的图像数据与位移数据存储到FPGA中,采集结束后统一上传给上位机,重复步骤2和步骤3直至温度升至70℃,一共可采集到9组微位移图像img
positon,T
(i,j)像和9幅背景图像img
back,T
(i,j);步骤4:将采集到的9组微位移图像用于偏执系数矩阵与增益系数矩阵的计算;步骤5:将采集到的9幅背景图像img
back,T
(i,j)取加权平均作为噪声背景,将偏执系数矩阵、增益系数和噪声背景带入一阶成像模型得到微位移辐射校正后的响应图像。5.根据权利要求4所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,将每组微位移图像相同像元位置对应的响应值取算术平均,公式为:其中img
ave,T
(i,j)代表取算术平均后的T温度下的图像,position代表四个不同的位置,分别计算出不同温度下黑体对应的辐射出射度,根据一阶成像模型采用线性最小二乘拟合出增益系数矩阵K与偏执系数矩阵B。6.根据权利要求5所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,将采集到的9幅背景图像img
back,T
(i,j)取加权平均作为噪声背景N,将K、B、N带入一阶成像模型得到微位移辐射校正后的响应图像为:img
Rcorrect
(i,j)=K*img(i,j)+B

N。7.根据权利要求1所述的红外分焦平面偏振探测系统定标方法,其特征在于,所述微位

【专利技术属性】
技术研发人员:马一哲
申请(专利权)人:上海济物光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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