[发明专利]基于帧累积的点源目标红外辐射定量处理方法及装置

权利要求书

1.一种基于帧累积的点源目标红外辐射定量处理方法，其特征在于，包括：

获取地基探测系统测得的点源目标红外测量数据；

基于所述点源目标红外测量数据进行滑动平均帧累积处理，得到帧累积后的红外测量数据平均值；

基于所述红外测量数据平均值，选取点源目标区域，计算点源目标的等效平均辐射亮度；

基于点源目标的等效平均辐射亮度和地基探测系统相对于点源目标所张的立体角，计算点源目标的照度；

其中，所述基于所述红外测量数据平均值，选取点源目标区域，计算点源目标的等效平均辐射亮度，包括：

通过红外辐射定标技术，确定所述红外测量数据平均值对应的辐射温度；

根据预设的阈值选取点源目标区域；

基于所述红外测量数据平均值对应的辐射温度以及选取的点源目标区域，逐点计算各个点源目标的等效平均辐射亮度；

所述通过红外辐射定标技术，确定所述红外测量数据平均值对应的辐射温度，包括：

获取多组定标数据；其中，每组所述定标数据包括黑体辐射源的辐射温度、辐射亮度及对应的红外辐射成像灰度值；

通过最小二乘法拟合各组定标数据，拟合曲线的表达式为：

L(T)＝K*DL(T)+b

其中，K表示拟合曲线斜率，b表示拟合曲线截距，L(T)表示辐射亮度，DL(T)表示红外辐射成像灰度值，T表示辐射温度；

基于拟合曲线，确定红外测量数据平均值的灰度值与辐射温度的对应关系，进而确定所述红外测量数据平均值对应的辐射温度；

所述基于所述红外测量数据平均值对应的辐射温度以及选取的点源目标区域，逐点计算各个点源目标的等效平均辐射亮度，包括：

基于选取的点源目标区域，逐点计算各个点源目标等效黑体的光谱辐射出射度，表达式为：

其中，M(λ，T)表示点源目标等效黑体的光谱辐射出射度，单位为W·m^-2·μm^-1，T表示辐射温度，λ表示波长，c表示光速，c＝3×10⁸m·s^-1，h表示普朗克常数，h＝6.626×10^-34J·s，k表示波尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23W·s·K^-1；

基于点源目标等效黑体的光谱辐射出射度，计算辐射温度为T的点源目标的等效平均辐射亮度，表达式为：

其中，L_t表示点源目标的等效平均辐射亮度，单位为W·m^-2·Sr^-1；λ₁～λ₂表示所述红外测量数据平均值对应的测量波段范围；

所述基于点源目标的等效平均辐射亮度和地基探测系统相对于点源目标所张的立体角，计算点源目标的照度，采用如下公式：

E_t＝L_t·Ω

其中，E_t表示点源目标的照度，单位为W·m^-2；L_t表示点源目标的等效平均辐射亮度，单位为W·m^-2·Sr^-1；Ω表示地基探测系统相对于点源目标所张的立体角，单位为Sr。

2.根据权利要求1所述的基于帧累积的点源目标红外辐射定量处理方法，其特征在于：

所述基于所述点源目标红外测量数据进行滑动平均帧累积处理，采用如下公式实现：

Image_i'＝(Image_i+Image_i+1+…+Image_i+n)/n

其中，Image_i'表示第i帧红外测量数据平均值，Image_i表示第i帧点源目标红外测量数据，n表示帧累积数，n的取值范围为(2,测量数据帧数-1)。

3.根据权利要求1所述的基于帧累积的点源目标红外辐射定量处理方法，其特征在于：

所述获取地基探测系统测得的点源目标红外测量数据之后，基于所述点源目标红外测量数据进行滑动平均帧累积处理之前，还包括：

对各帧所述点源目标红外测量数据，以最大亮度点所在位置为基准进行配准。