[发明专利]针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法

权利要求书

1.一种针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在红外光学系统的内部设置温度传感器，实时测量所述红外光学系统内部产生杂散辐射的光学元件及机械结构表面的温度；

S2、将所述红外光学系统置于恒温环境中，利用定标体对所述红外光学系统进行辐射定标测量，记录定标体温度、对应的辐射的响应值，以及在定标测量过程中所述温度传感器测得的温度值；

S3、根据所述温度传感器测得的温度值，计算在定标测量时所述红外光学系统中的光学元件及机械结构表面产生并被探测器接收到的总杂散辐射的等效辐射亮度L_c；

S4、根据定标测量得到的定标体温度及对应的辐射的响应值，结合总杂散辐射的等效辐射亮度L_c，计算所述红外光学系统辐射定标的响应度k和背景值b；

S5、采用所述红外光学系统对目标进行辐射测量，记录测量时的所述温度传感器测得的温度值以及目标对应的响应值；

S6、根据记录的温度值，计算在测量时所述红外光学系统中的总杂散辐射的等效辐射亮度L′_c，结合目标对应的响应值以及所述红外光学系统辐射定标的响应度k和背景值b，计算得到修正后的目标等效辐射亮度；

所述步骤S2中利用定标体对所述红外光学系统进行辐射定标测量时，采用低温黑体和高温黑体作为定标体，先将低温黑体放置于所述红外光学系统的入瞳处并使其充满入瞳，记录所述低温黑体的温度T₁和其对应的辐射的响应值DN₁；再移走所述低温黑体，将高温黑体放置于所述红外光学系统的入瞳处并使其充满入瞳，记录所述高温黑体的温度T₂和其对应的辐射的响应值DN₂。

2.根据权利要求1所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于：所述低温黑体的温度范围为-10～80℃，所述高温黑体的温度范围为80～150℃。

3.根据权利要求1所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于：所述步骤S4中，计算所述红外光学系统辐射定标的响应度k和背景值b时，采用如下关系式：

其中，L_s1、L_s2分别为所述低温黑体、所述高温黑体的等效辐射亮度，定标体的等效辐射亮度L_s(T)通过其温度计算得到。

4.根据权利要求3所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于：所述步骤S4中，计算定标体的等效辐射亮度时，采用如下关系式：

其中，ε表示定标体的发射率，λ表示波长，λ₁、λ₂分别表示辐射光谱波长的下限和上限，T表示定标体的绝对温度值，c₁表示第一辐射常数，c₂表示第二辐射常数。

5.根据权利要求1所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于，所述步骤S3包括：根据所述温度传感器测得的温度值得到在进行辐射定标测量过程中，所述红外光学系统中的总杂散辐射照度E_c；根据总杂散辐射照度E_c得到总杂散辐射的等效辐射亮度L_c：

其中，F为所述红外光学系统的焦距，A_e为所述红外光学系统的入瞳直径，τ为所述红外光学系统的透过率。

6.根据权利要求5所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于：所述步骤S6中，计算得到修正后的目标等效辐射亮度时，采用如下关系式：

其中，L′_s表示修正后的目标等效辐射亮度，DN'表示测量时所述探测器测得的目标对应的响应值。

7.根据权利要求1所述的针对红外光学系统杂散辐射的定量测量误差校正方法，其特征在于：所述红外光学系统内部产生杂散辐射的光学元件表面包括主镜、次镜、分色镜、补偿镜以及透镜表面。