微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法
长波红外高光谱成像光谱仪的辐射定标
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第３ ７ 卷 第 ５期 ２ ０ １ ５年 ５月
红 外 技 术
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＜ 测量技术 ＞
长波红外高光谱成像 光谱仪 的辐射定标
微偏振片阵列红外成像非均匀性产生机理及其校正
微偏振片阵列红外成像非均匀性产生机理及其校正刘海峥;史泽林;冯斌【摘要】集成微偏振片阵列红外成像系统的偏振度图像对非均匀性高度敏感,不经非均匀校正的偏振度图像存在较大误差.为了校正微偏振片阵列红外成像的非均匀性,以入射光Stokes矢量形式,建立了光电转换基本过程的偏振像素模型,基于入射激励和辐射响应数据,分析了微偏振阵列与红外焦面联合作用下非均匀性产生机理.提出一种基于多次辐射测量的矩阵形式的非均匀性校正方法,该方法通过构造多组测量方程,求解偏振像元的增益矢量,由相邻四像元增益矢量组成超级像元的增益矩阵,结合Stokes矢量提取矩阵,逆向求解重构点的校正矩阵.实验数据表明:该方法比两点法降低非均匀性约5% ~20%,有效改善红外偏振度图像质量.%For an infrared imaging system integrated with a micro-polarizerarray(MPA),DoLP(de-gree of linear polarization)images are extremely sensitive to non-uniformity.Therefore,large error will occur when the non-uniformity is not calibrated.In order to calibrate the non-uniformity,a polar-ized-pixel model for optoelectronic conversion process was constructed by taking the incident light as a Stokes vector,and the non-uniformity generation mechanism under the combined effect of a micro-po-larizer array(MPA)and an infrared FPA was analyzed based on incident stimulation and radiation re-sponse data.A non-uniformitycalibration(NUC)method was presented to solve the gain vectors of each polarized pixel by constructing multiple groups of measurement equations.The method construc-ted a gain matrix of a super pixel by using gain vectors from neighboring polarized pixels and joint Stokes extractionmatrix to solve the NUC matrix inversely.The experimental results prove that the calibration method proposed reduces non-uniformity by 5 -20%,and improves the quality of DoLP images effectively.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2018(026)002【总页数】12页(P480-491)【关键词】红外偏振成像;微偏振片阵列;非均匀性校正【作者】刘海峥;史泽林;冯斌【作者单位】中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院大学,北京100049;中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016;中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳110016;中国科学院光电信息处理重点实验室,辽宁沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TP394.1;TH691.91 引言红外偏振成像技术是一种新的红外成像探测技术[1-3]，将光信息的维度从强度扩展到偏振维度。
基于微偏振片阵列的偏振成像技术研究
关键 词 ：偏振 成像 ； 微偏 振 片 阵列 ； 等 效介质 理论 ； 联 合 编解码
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ２ １ ５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７ — ２ ２ ７ ６ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ — ３ １ １ ７ — ０ ７
赵永强， 张 宇辰 ， 刘吾腾 ， 张 艳， 李 琳， 潘 泉 （ 西北工 业 大学 自动化 学院 信 息融合 技 术教 育部 重点 实验 室 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ：基 于微 偏 振 片 阵列（ ＭＰ Ａ） 的偏振 成 像设 备 在 体积 、 重量、 功耗 等 方 面 的优 势 ， 极 大促 进 了偏
振成 像 的应 用领域 。但 目前 对 于 ＭＰ Ａ光栅 参 数设 计 、 单元排 布 模 式 以及 偏振 特征 解算 等方 面的研 究 均存 在 严重 不足 ， 影 响 了准确偏振 特 征 的获取 。针 对这 些 问题 ， 文 中利 用光栅衍 射 和等 效介 质理论 进
行 ＭＰ Ａ 光栅 参数 设 计 ， 并提 出 ＭＰ Ａ在 频域 内的联 合 编解 码设 计 方法 ， 以期 ＭＰ Ａ单 元排 布 与偏振 特 征 解算 达到 综合 最优 。仿 真结 果表 明 ， ＭＰ Ａ 编 解码设 计 方 式的 选择将 会 对偏 振 信 息的 获取性 能 产 生
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一种空间调制型长波红外成像光谱仪的光谱在线定标方法[发明专利]
![一种空间调制型长波红外成像光谱仪的光谱在线定标方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a8a23123bb4cf7ec4bfed07c.png)
专利名称：一种空间调制型长波红外成像光谱仪的光谱在线定标方法
专利类型：发明专利
发明人：余春超,杨智雄,袁小春,王海洋,严敏,付艳鹏,郑为建,雷正刚
申请号：CN201611240395.8
申请日：20161228
公开号：CN106768332A
公开日：
20170531
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种空间调制型长波红外成像光谱仪的光谱定标方法，特别涉及机载空间调制型高光谱成像仪的光谱定标方法。
本发明通过读取长波红外成像光谱仪干涉数据图；采集聚丙烯的干涉数据进行光谱复原得到光谱数据；采用聚丙烯标准谱的特征峰位置波长y和实测聚丙烯特征峰点数x；将聚丙烯特征谱线波数y与实测特征峰对应的点数x采用最小二乘法进行计算可得a和a；根据步骤(4)确定各个波段之间的光谱定标系数；根据光谱定标系数确定各个波段中心波长六个步骤，最终完成光谱定标。
申请人：昆明物理研究所
地址：650221 云南省昆明市教场东路31号
国籍：CN
代理机构：昆明今威专利商标代理有限公司
代理人：赛晓刚
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成像光谱仪的实验室光谱定标方法研究
成像光谱仪的实验室光谱定标方法研究一、引言成像光谱仪是一种能够获取高分辨率空间光谱信息的仪器，广泛应用于农业、环境监测、地质勘探等领域。
而光谱定标则是成像光谱仪应用中至关重要的一部分，它能够保证光谱获取的准确性和可比性。
本文将深入探讨实验室中成像光谱仪的光谱定标方法研究，着重于解析该过程的深度和广度，以帮助读者更全面地理解这一主题。
二、光谱定标方法概述光谱定标是指通过已知的标准光源进行光谱仪的标定，以确保光谱获取的准确性。
在实验室中，常见的光谱定标方法包括：线性定标、非线性定标、波长定标、辐亮度定标等。
每种方法都有其适用的场景和优势，但在选择时需要根据具体情况进行综合考虑。
三、线性定标方法线性定标是通过线性模型对成像光谱仪的响应进行校准，使其输出结果符合预期的线性关系。
其基本原理是通过多个已知光源的光谱数据进行线性拟合，从而建立光谱仪的响应模型，以实现准确的光谱定标。
线性定标方法简单直观，适用范围广，但需要高质量的标准光源和准确的数据处理方法。
四、非线性定标方法非线性定标方法则适用于成像光谱仪响应与输入光强之间存在非线性关系的情况。
这种情况下，常见的做法是通过曲线拟合等方法，对光谱仪的响应进行校准，以实现准确的光谱定标。
非线性定标方法一般适用于高精度要求的场景，但需要更复杂的数据处理和计算。
五、波长定标方法波长定标是通过已知波长的标准光源对成像光谱仪进行波长标定，以保证光谱数据的准确性。
这种方法适用于要求较高波长精度的场景，通常需要使用精密的光学元件和波长标准源。
六、辐亮度定标方法辐亮度定标是通过辐亮度标准源对成像光谱仪进行辐亮度标定，以保证光谱数据的辐亮度测量准确性。
该方法适用于需要进行辐亮度定量测量的场景，但在使用过程中需要注意标准源的稳定性和可追踪性。
七、结论成像光谱仪的实验室光谱定标方法研究是一个深度且具有挑战性的课题。
本文围绕光谱定标方法的深度和广度进行了全面的评估，并在其中多次提及了光谱定标这一主题。
长波红外探测器的辐射定标
长波红外探测器的辐射定标程丽鹏;张猛;王高;李仰军;田苗【摘要】Radiometric calibration is very important for infrared temperature measurement technology .A radio-metric calibration model is proposed for temperature measurement of wide range and high-temperature region in complex environment .Firstly, the radiometric calibration experiments are conducted with a long-wave infrared ther-mal imager and a high temperature blackbody furnace .The detector response values related with the blackbody ra-diation are analyzed .Then the detector response values related with the integral time are analyzed for the possibility of detector saturation .A calculation method and the derivation process of temperature range in theory are obtained . Finally, the calibration result is verified by temperature inversion and the temperature range in theory is given .Ex-perimental results indicate that the calibration method satisfies the application requirement which is fast effective for the radiometric calibration of the long-wave infrared detector and lays a foundation to the practical application .%辐射定标是实现红外测温技术的基础。
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微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法微偏振片阵列型长波红外成像系统是一种常见的红外成像技术,可用于检测和识别物体的温度和结构。
定标是这种系统的重要组成部分,以确保成像系统的精度和可靠性。
本文将介绍微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法,并探讨如何进一步拓展该技术。
一、微偏振片阵列型长波红外成像系统的定标方法
1. 校准仪器
微偏振片阵列型长波红外成像系统的校准仪器通常用于测量系统的偏振态和红外响应。
校准仪器应具有适当的精度和稳定性,以确保成像系统的精度和可靠性。
常用的校准仪器包括偏振片校准器、红外光谱仪和红外热像仪等。
2. 测量系统参数
在进行定标之前,需要测量系统的各项参数,包括红外光谱响应、偏振态和分辨率等。
这些参数对成像系统的精度和可靠性至关重要。
红外光谱仪是一种常用的测量仪器,可以测量系统的光谱响应。
偏振片校准器可以校准系统的偏振态,红外光谱仪可以测量系统的红外响应。
分辨率是成像系统的一个重要参数,决定了系统可以检测出物体的大小和形状。
3. 对比测量
在测量系统的各项参数后,需要将测量结果进行比较,以确定系统的精度和可靠性。
比较测量可以采用类似于定标的方法,包括校准仪器测量和对比测量等。
通过比较测量,可以确定系统的精度和可靠性,从而为系统的应用提供保障。
二、微偏振片阵列型长波红外成像系统进一步拓展
随着技术的发展,微偏振片阵列型长波红外成像系统的应用范围越来越广泛。
以下是微偏振片阵列型长波红外成像系统进一步拓展的一些技术:
1. 多光谱成像
多光谱成像是一种将红外光谱和可见光谱等多种光谱信息融合成像的技术。
多光谱成像可以提高系统的分辨率和精度,同时扩展了系统的应用范围。
2. 非破坏性检测
非破坏性检测是一种可以检测出系统中是否有损坏或缺陷的技术。
非破坏性检测可以提高成像系统的精度和可靠性,从而为系统的应用提供更保障。
3. 三维建模
三维建模是一种可以将系统内部和外部的信息转化为三维模型的技术。
三维建模可以提高成像系统的可视化程度,为系统的优化设计提供参考。
4. 系统优化设计
系统优化设计是一种通过分析系统性能和参数,优化系统结构和参数的技术。
系统优化设计可以提高系统的精度和可靠性,从而提高系统的应用范围。