[发明专利]一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法及装置

权利要求书

1.一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，包括如下步骤：

S1.通过多通道红外辐射计进行观测方位角在范围0～360°，天顶角在范围0～90°下，半球空间的大气下行辐亮度的测量，并计算半球空间下，大气面向地面目标的下行辐射照度；

S2.通过多通道红外辐射计进行地物目标多通道红外辐亮度的测量；

S3.假设目标最大发射率值，利用最大发射率逐步去除反射的背景辐射，求解出各个通道的温度，其中最大温度值作为地物目标温度的估算值；以最大温度的黑体辐亮度曲线作为包络线，求解出各个通道的发射率值；

S4.获得与温度无关的相对发射率；

S5.计算出相对发射率的最大和最小差值MMD；

S6.建立多通道红外辐射计最小通道发射率与MMD之间的关系；

S7.计算所有通道的发射率；

S8.迭代去除大气下行辐射，获得各通道真实温度和真实发射率。

2.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S1中将半球空间分别沿方位角和天顶角均匀分为多个测量点，对每个测量点进行大气下行辐亮度的测量，大气面向地面目标的下行辐射照度的计算过程如公式(1)所示：

其中，E^↓(Ω)表示大气面向地面目标的下行辐射照度，表示方位角为天顶角为θ时的大气下行辐亮度。

3.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S3的计算过程如公式(2)所示：

其中，T_k为多通道红外辐射计通道k的温度值，c₁为第一辐射常数，c₂为第二辐射常数，λ₀为通道中心波长，ε_k为通道k的发射率，B_k(T_max)表示多通道红外辐射计通道k接收到的黑体在温度为T_max下的辐亮度。

4.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S4中利用公式(3)获得与温度无关的相对发射率β_k：

其中，B_k(T_k)表示多通道红外辐射计通道k接收到的黑体在温度为T_k下的辐亮度，为B_k(T_k)的平均值，L_s,k表示步骤S2获得的通道k的地物目标辐亮度，为L_s,k的平均值。

5.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S6中，最小通道发射率ε_min与MMD之间的经验关系如公式(4)所示：

ε_min＝a-b×MMD^c (4)

并获得系数a，b，c。

6.根据权利要求5所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，所述公式(4)通过对多种材料的光谱发射率数据库进行分析得出，所述材料包括土壤、岩石、矿物、制备、水和人造材料等。

7.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S7中通过公式(6)计算通道k的发射率ε_k：

其中，min(β_k)为相对发射率β_k的最小值。

8.根据权利要求1所述的一种扣除背景辐射影响的温度与发射率测量方法，其特征是，步骤S8的计算过程如公式(6)所示：

其中，T_real，k表示通道k的真实温度，ε_real，k表示通道k的真实发射率，c₁为第一辐射常数，c₂为第二辐射常数，λ₀为通道中心波长。