[发明专利]空间模拟环境下热像仪在线标校方法

摘要

本发明涉及一种空间模拟环境下热像仪在线标校方法，设置一空间模拟容器，黑体作为标校装置置于空间模拟容器内壁与热沉的夹层中，和/或者在空间模拟容器内部，测试目标也置于空间模拟容器中，热像仪置于空间模拟容器外或内，热像仪与黑体之间相对位置可调，通过采集黑体的图像实时在线标校热像仪。本发明能够在一次试验中灵活移入、移出标校装置，可实现在同一试验场对热像仪在内或在外两种情况的标定和对目标的测量，测量误差小。

主权项

1.一种空间模拟环境下热像仪在线标校方法，其特征在于：设置一空间模拟容器，采用黑体作为标校装置对所述热像仪在线标校，热像仪置于所述空间模拟容器外或内，所述黑体设置在空间模拟容器内壁与热沉之间的夹层中，和/或所述空间模拟容器内部，当所述热像仪置于所述空间模拟容器外部时，所述黑体对应设置在所述空间模拟容器内壁与热沉之间的夹层中，当所述热像仪置于所述空间模拟容器内部时，所述黑体对应设置在所述空间模拟容器内部；所述热像仪与黑体之间相对位置可调，所述热像仪通过采集所述黑体的图像实时在线标校；所述热像仪置于所述空间模拟容器外时，在所述空间模拟容器上开设测量窗口，所述热像仪通过测量窗口采集黑体和测试目标的图像；所述热像仪置于所述空间模拟容器内时，所述热像仪直接采集黑体和测试目标的图像；所述热像仪与所述黑体之间通过移动旋转装置调整相对位置；设置黑体的所述移动旋转装置能够带动所述黑体在空间模拟容器内壁与热沉的夹层中移动，和/或在所述空间模拟容器内部移动；移动旋转机构安装在空间模拟容器的内壁与热沉之间通过行走与旋转复合运动实现黑体在容器多个测量窗口间的移动，以及改变黑体的变温源辐射面在空间模拟容器内、容器外的指向，在同一次试验中实现空间模拟容器内、外多台热像仪在线实时辐射标校；所述移动旋转机构包括直线驱动电机、旋转驱动电机、减速机、导轨、导轨滑块、丝杆、螺套、载物转盘，直线驱动电机通过减速机驱动连接丝杆，丝杆上套设螺套，螺套上承载载物转盘，丝杆安装在两根导轨中间，与两根导轨平行，载物转盘通过导轨滑块支撑在导轨上；直线驱动电机带动丝杆转动，丝杆带动螺套转动，螺套带动载物转盘在导轨上水平移动，载物转盘上安装黑体，转盘下部安装旋转驱动电机，电机带动转盘产生旋转运动；标校时所述黑体位于所述热像仪的测量光路上，测量测试目标时所述黑体移出所述光路；所述标校包括两方面内容：一是图像非均匀性修正，一是热像仪的定量标定，先做图像非均匀性修正，再做定量标定，均采用所述黑体标校；在做图像非均匀性修正时，所述热像仪到黑体距离应满足L＜(r‑d)/tan(a/2),r为黑体辐射半径，d为热像仪镜头半径，a为热像仪视场角；所述图像非均匀性修正，包括黑亮随机噪声的去除和局部响应不均匀性修正，其中，所述黑亮随机噪声的去除采用基于歧异点检测替换的方法将歧异点去除，所述局部响应不均匀性修正采用单点非均性修正，或两点非均性修正，或多点非均性修正；所述基于歧异点检测替换的方法包括：1)首先，设定像素多阈值矩阵thes_s：thes_s＝[thes_s₁,thes_s₂,thes_s_i,thes_s_n]其中：thes_s_i表示不同的阈值；2)其次，根据自定义的评估准则建立图像的噪声评估指标参数矩阵Δ：Δ＝[Δ₁,Δ₂,Δ_i…,Δ_n‑1]定义图像X_i处的噪声评估指标参数为Δ_i，Δ_i＝max{abs(X_i‑X_i‑1),abs(X_i‑X_i+1)}3)再次，比较thes_s_i和Δ_i，根据比较结果给出评估结果矩阵：D_i＝[D_i,1,D_i,2,D_i,3,D_i,4]其中：4)再次，根据叠加评估结果矩阵Num_s，判断歧异点：Num_s＝[Num_s₁,Num_s₂,…Num_s_i]i∈n其中：如果存在Num_s_i＞k，1≤k≤n，则判断该对应的点为歧异点，予以剔除；如此迭代进行，当信号中再也找不到满足要求的歧异点，迭代中止；5)最后，把确定为歧异点的像素采用邻域均值替换的方法给歧异点重新赋值，实现非均匀性的修正。