[发明专利]一种热红外相机辐射定标方法及系统

权利要求书

1.一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，包括：

获取待定标热红外相机的热红外影像序列；

基于热红外传感器温度的二阶多项式校正，以及基于热红外传感器温度与相机壳体温度时间差分的多元多项式校正，对待定标热红外相机进行时间非一致性校正，得到时间非一致性校正后的影像灰度值；

根据时间非一致性校正后的影像灰度值，对待定标热红外相机进行空间非一致性校正，得到时间非一致性校正和空间非一致性校正后的影像灰度值；

根据时间非一致性校正和空间非一致性校正后的影像灰度值，确定物体温度值，完成待定标热红外相机的辐射定标。

2.如权利要求1所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述待定标热红外相机的热红外影像序列在黑体辐射定标场内获取。

3.如权利要求1所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述基于热红外传感器温度的二阶多项式校正，以及基于热红外传感器温度与相机壳体温度时间差分的多元多项式校正，对待定标热红外相机进行时间非一致性校正，得到时间非一致性校正后的影像灰度值，包括：

根据热红外传感器温度的时间差分，将所有热红外影像分类为稳定状态影像、相对稳定状态影像和非稳定状态影像；

采用二阶多项式模型，建立待定标热红外相机稳定状态下热红外传感器温度与热红外相机的响应关系，将所有热红外影像均投影至参考水平；

采用多元多项式拟合模型，描述并校正待定标热红外相机的非稳定状态系统误差，实现待定标热红外相机的时间非一致性校正，得到时间非一致性校正后的影像灰度值。

4.如权利要求3所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述二阶多项式模型为：

其中，V_gain(r,c)表示像素(r,c)经过稳态校正的影像灰度值；V_o(r,c)表示像素(r,c)原始灰度值；T_ref表示参考传感器温度值；T_FPA表示实时热红外传感器温度值；a₁(r,c)、a₂(r,c)表示像素(r,c)处的稳态多项式校正参数；

所述多元多项式拟合模型为：

V_f(r,c)＝V_gain(r,c)-V_Offset(r,c)

其中，V_f(r,c)表示像素(r,c)的最终时间非一致性校正结果；V_Offset(r,c)表示像素(r,c)的非稳定状态校正值。

5.如权利要求1所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述根据时间非一致性校正后的影像灰度值，对待定标热红外相机进行空间非一致性校正，得到时间非一致性校正和空间非一致性校正后的影像灰度值采用多点校正方法。

6.如权利要求5所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述多点校正方法的空间非一致性校正模型为：

V_object(r,c)＝gain(r,c)×V_f(r,c)+offset(r,c)

其中，V_object(r,c)表示像素(r,c)处与物体辐射相关的灰度值；gain(r,c)表示像素(r,c)的增益参数；offset(r,c)表示像素(r,c)的漂移参数；V_f(r,c)表示像素(r,c)的时间非一致性校正结果。

7.如权利要求1所述的一种热红外相机辐射定标方法，其特征在于，所述根据时间非一致性校正和空间非一致性校正后的影像灰度值，确定物体温度值采用普朗克曲线：

其中，T_O(r,c)表示像素(r,c)的物体温度值；V_object(r,c)表示像素(r,c)处经过时间非一致性校正和空间非一致性校正后的影像灰度值；R、B、F、O表示普朗克曲线参数。