[发明专利]结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定装置及方法

说明书

本发明公开了一种结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定装置及方法，包括黑体、光学系统、红外探测器、图像处理板、十字滑台、监视器和PC机；图像处理板包括存储模块、校正模块和图像处理模块，红外探测器安放在十字滑台上，光学系统设置在红外探测器探测面前方，在光学系统前方设有黑体，红外探测器分别连接到存储模块和图像处理模块，存储模块分别与PC机和校正模块连接，校正模块与图像处理模块连接，图像处理模块再与监视器连接。本发明将光学系统引入的非均匀性因素充分考虑在内，带着红外光学镜头进行定标，同时将两点校正融入温度定标，充分利用所测数据，实现多点校正，从而大大提高了非均匀性校正的效果，使得红外图像效果更佳明显和清晰。

技术领域

本发明属于红外热成像技术，特别是一种结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定装置及方法。

背景技术

对于可见光而言的光学系统，杂散光主要来自外部的非成像光，而对于红外光学系统而言，杂散光主要来自内部的反射和表面热辐射，这些都会通过光学系统到达探测器的像面，从而引入不必要的噪声。同时光学元件介质的吸收和在界面的反射都引起了能量的损失，使成像光的能量变得微弱。

实际中的光学系统与理论上的光学系统还是有很大差异的，光学系统存在像差和衍射。一个点发出的光线经透镜会聚往往不会会聚于一个点，而是形成一个弥散斑，这是综合各种像差的结果，并且完全消除像差是不可能的。衍射则不同于像差，在系统通光口径确定后是无法控制的。即使无任何像差，理想像点也不是一个几何点，而是一个弥散斑。

以往在进行黑体定标时，通常是不带光学镜头的，这虽然有利于在校正时更准确地标定每个像元点的值，但是也忽略了实际测量中是要通过光学系统来测量的，因此光学系统引入的问题往往被忽略。

非均匀性定标和温度定标若是分开进行，既增加了一倍的工作量，而且也不能保证两次是在相同环境下进行定标，这加大了误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定装置及方法，将光学系统引入的非均匀性因素充分考虑在内，带着红外光学镜头进行定标，同时将两点校正融入温度定标，充分利用所测数据，实现多点校正，从而大大提高了非均匀性校正的效果，使得红外图像效果更佳明显和清晰。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定装置，包括黑体、光学系统、红外探测器、图像处理板、十字滑台、监视器和PC机；图像处理板包括存储模块、校正模块和图像处理模块，红外探测器安放在十字滑台上，光学系统设置在红外探测器探测面前方，在光学系统前方设有黑体，红外探测器分别连接到存储模块和图像处理模块，存储模块分别与PC机和校正模块连接，校正模块与图像处理模块连接，图像处理模块再与监视器连接。

黑体辐射的光线进入光学系统，光学系统将红外线会聚在红外探测器上，红外探测器将响应值分别送入存储模块和图像处理模块；存储模块中的数据可供PC机随时调用，同时存储的数据送入校正模块，计算校正后的数据送入图像处理模块，图像处理模块中将红外探测器送入的数据一路进行测温处理，另一路结合校正过的数据进行多点校正、中值滤波、直方图均衡处理；最终两路数据全部输出显示。

上述光学系统采用红外光学镜头。

一种结合非均匀性定标和温度定标的热像仪标定方法，方法步骤如下：

步骤1、调节黑体到N温度值，其中N为系统测温量程的最低值，等待黑体升温稳定。

步骤2、将红外光学镜头正对黑体，红外探测器置于十字滑台上并放于红外光学镜头正后方，调整红外光学镜头焦距，通过监视器观察，使其在红外探测器上形成一个大小合适的圆斑。

步骤3、通过调节十字滑台，使红外探测器能在横向和纵向移动。