[发明专利]一种红外热像仪NETD与MRTD的快速测试方法

权利要求书

1.一种红外热像仪NETD与MRTD快速测试方法，其特征在于，通过建立黑体温度与所采集到的探测器的数据帧数的对应关系，根据黑体温度所对应探测器的数据帧数，计算不同黑体温度对应的响应与噪声；从而计算NETD与MRTD；

黑体温度与所采集到的探测器的数据帧数的对应关系，具体为：黑体温度上升与所采集到的探测器的数据帧数的对应关系，其建立过程为：

A1、通过上位机控制系统将黑体设置为线性温度变化方式；

A2、将靶标设置为半月靶；

A3、通过上位机控制系统设置黑体温度为2K，待黑体温度稳定后，通过上位机控制系统设置黑体温度为1K，同时持续采集探测器数据，记录待黑体温度从2K稳定到1K时所采集到的探测器数据帧数F₀；

A4、通过上位机控制系统设置黑体温度为2K，待黑体温度稳定后，通过上位机控制系统设置黑体温度为-2K，同时持续采集探测器数据，记录待黑体温度从2K稳定到-2K时所采集到的探测器数据帧数F₁；

A5、根据线性关系，得到黑体温度每下降1K，采集到的探测器数据帧数增加F₀；

黑体温度稳定为2K时，采集到的是探测器的第1帧数据；黑体温度从2K稳定到1K时，采集到的是探测器的第F₀帧数据；黑体温度从2K稳定到0K时，采集到的是探测器的第2F₀帧数据；黑体温度2K稳定到-1K时，采集到的是探测器的第3F₀帧数据；黑体温度从2K稳定到-2K时，采集到的是探测器的第4F₀帧数据；

计算NETD的表达式为：

其中，V_N表示噪声，K表示影响因子；F表示T₀温度下的采集帧数；T₀表示温度为-2K时的温度；V_DS[(i,j),T_o,f]表示在黑体温度T₀条件下，探测器输出信号电压；表示在黑体温度T₀条件下，探测器输出信号电压均值；i表示探测器阵列采集到的信号电压矩阵中某个信号电压的横坐标，j表示探测器阵列采集到的信号电压矩阵中某个信号电压的纵坐标，SiTF表示信号传递函数，ΔT表示黑体温差；ΔVs表示对应黑体温差的信号响应差；

当第一次计算MRTD时，其计算过程为：

B1、将靶标设为4杆靶标，将黑体设为0K，记录此时被测红外热像仪的探测器靶标区域下的第一输出信号电压与V₀；

B2、将黑体升温至2K，待黑体温度稳定后，将黑体温度从2K逐步降低，使得进入平行光管的辐射信号辐射能量逐步降低，当4杆靶标马上不可见，即恰好不可看见4杆靶标每杆面积的75％和相邻两杆间面积的75％时，得到对应的黑体的第一温度，记录此时黑体第一温度与环境温度差△T+，记录此时的被测红外热像仪的探测器靶标区域下的第一输出信号电压与V₀的电压差△V₁；

B3、继续降低黑体温度，降低进入平行光管的辐射信号能量，直至冷杆出现时，得到对应的黑体第二温度，记录此时黑体第二温度与环境温度差△T-，记录此时的被测红外热像仪的探测器靶标区域下的第二输出信号电压与V₀的电压差△V₂；从而计算对应的MRTD；

当再次计算MRTD时，其计算过程为：

将黑体温度从2K连续降低至-2K，并采集被测红外热像仪的连续帧的信号电压数据；通过采集到的信号电压数据，当被测红外热像仪的探测器靶标区域下的第三输出信号电压与V₀的电压差与△V₁相等时，根据此时探测器采集帧数与黑体温度关系计算得到对应的黑体第三温度，记录此时黑体第三温度与环境温度差；

当被测红外热像仪的探测器靶标区域下的第四输出信号电压与V₀的电压差与△V₂相等时，据此时探测器采集帧数与黑体温度关系计算得到对应的黑体第四温度，记录此时黑体第四温度与环境温度差；从而计算对应的MRTD；

计算MRTD的表达式为：

其中，f表示对应空间频率；cor(T_ba)表示环境温度修正系数；τ表示光学通道的透过率。

2.根据权利要求1所述的一种红外热像仪NETD与MRTD快速测试方法，其特征在于，计算NETD时，还包括：

根据不同黑体温度所对应探测器的数据帧数，计算该黑体温度对应的响应与噪声，具体为：分别根据采集到的探测器的第1帧数据、第F₀帧数据、第2F₀帧数据、第3F₀帧数据、第4F₀帧数据，各自取左右3帧数据进行平均计算，依次得到黑体温度稳定为2K、1K、0K、-1K、-2K时对应的探测器的输出信号电压；从而计算信号传递函数；

在黑体温度稳定为-2K时，还包括采集F帧的被测红外热像仪探测器的输出信号电压数据，用于计算探测器的噪声；

根据信号传递函数与探测器的噪声计算NETD。