适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法技术

本发明专利技术提供一种适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，属于红外辐射测量领域，该方法包括以下步骤：获取图像灰度响应随环境温度、衰减片、积分时间和黑体温度变化的多帧原始数据；对多帧原始数据进行平均去噪、盲元替换预处理，通过数据归一化得到预处理灰度响应数据、探测器积分时间及衰减片信息；计算像元辐照度理论值；回归神经网络的搭建和训练；将训练得到的网络回归参数部署到像元辐照度计算网络中，以归一化的灰度响应和积分时间作为输入，计算像元辐照度预测值；目标辐亮度反演：根据像元辐照度预测值和成像关系，计算得到目标辐亮度；调整衰减片和积分时间。本发明专利技术提高了红外系统对大动态范围目标的辐射测量能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于红外辐射测量领域，具体涉及一种适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法。

技术介绍

1、红外焦平面阵列属于第二代红外成像器件，是红外系统的核心部件之一，具有集成度高、噪声等效温差低、探测能力强等优点，目前广泛应用于工业、农业、医疗、森林防火、军事等各个领域，其中红外辐射测量是红外焦平面阵列的重要应用之一。

2、红外辐射测量需要解决从探测器灰度响应到红外辐射信息的数学回归。红外辐射信息包括辐强度、辐照度、辐亮度、辐射功率、等效温度等。红外辐射信息计算的理论基础是普朗克黑体辐射公式，但实际系统中还需要考虑探测器响应、积分时间、光学系统增益、衰减片透过率等因素的影响。合理的回归方程是高精度辐射测量的前提和保障。

3、红外辐射测量还需要解决环境温度变化时系统灰度漂移的问题。理想情况下，红外焦平面阵列在相同辐射输入条件下其输出信号幅度应该相同。但实际上，由于实际辐射测量时间与辐射定标时间相隔较长，环境温度不能保持一致。随着环境温度的变化，光学系统杂散辐射和衰减片自身产生的杂散辐射变化会对辐射定标的精度产生较大影响，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，S130中，按方程式（1）计算像元辐照度理论值：

3.根据权利要求1所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，S140包括：1、搭建用于回归的前向神经网络，作为回归神经网络；2、将S120得到的预处理灰度响应数据、探测器积分时间及衰减片信息作为回归神经网络的输入；3、将S130得到的像元辐照度理论值作为回归神经网络的期望值；4、建立回归方程及其误差反向传递函数；5...

【技术特征摘要】

1.一种适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，s130中，按方程式（1）计算像元辐照度理论值：

3.根据权利要求1所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，s140包括：1、搭建用于回归的前向神经网络，作为回归神经网络；2、将s120得到的预处理灰度响应数据、探测器积分时间及衰减片信息作为回归神经网络的输入；3、将s130得到的像元辐照度理论值作为回归神经网络的期望值；4、建立回归方程及其误差反向传递函数；5、建立损失函数和误差反向传递函数；6、在图形处理单元上训练回归神经网络，以得到满足精度要求的网络回归参数。

4.根据权利要求3所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外辐射测量方法，其特征在于，在s140中，包括设置回归神经网络的各项参数，各项参数包括：输入层，回归层、输出层、损失函数、误差反向传递函数、激活函数、学习速率、迭代次数。

5.根据权利要求4所述的适应环境温度变化的宽动态范围高精度红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖雪峰，赵旭龙，夏昱成，李素钧，谷牧，廖胜，周金梅，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：