红外辐射计算中目标区域标示及面积计算的研究
红 外 辐 射 计 算 中 目标 区 域 标 白云塔
（１０ 队 ９ 分 队，河 北 秦 皇 岛 ０６０） ９４４部 ３ ６０ １
摘 要 ： 在红外辐射计 算 中，目标 区域 的选择、标 示及 面积计 算是进行 定量处理 的前提
区域 的实现过 程。
标区域的选 择方法 有很多 ， 但是手 动选 择 目标 区
域是一种较为灵活 也较为准确 的方式 为此 ， 我 们在开 发用 于红外 辐射 计算 的定 量处 理软 件 的 过程 中，设置 了点 、线 、矩形 、圆形、椭 圆形 、
收 稿 日期 ： ０９１—４ ２０～１１ 作 者 简介 ：叶 宗 民 （ ８一 ，男 ，江 苏 溧水 人 ，助 理 工程 师，硕 士 ，主要 研 究 方 向为 光 电对 抗 与 红 外 目标 特 性研 １２ ９ ） 究 。 Ｅ ｍａ ： Ｍｉ．ｅ ｏｍａ ． ｒ — ｉ Ｚ ｎＹ ＠ｈｔ ｉＣｎ ｌ ｌＯ ＩＦ Ａ Ｅ Ｍ Ｎ ＨＹ ／ Ｏ ．１ Ｎ ．，Ａ Ｒ２ １ Ｎ Ｒ Ｒ Ｄ（ Ｏ Ｔ Ｌ ）Ｖ Ｌ３ ， ｏ４ Ｐ ０ ０
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条件 。本 文结合红 外定量处理软件 的工程 实现，介 绍 了点、线、矩形、圆形、椭 圆形、
封闭多边形 等几种 选择 目标 区域 的方 式 以及用 这些方 式选择 的 目标 区域 的标 示和 面积 计算方 法，并对其 中最复杂 、应 用 也最普遍 的封 闭多边形 方式进行 了详 细描述。
关键 词：红外辐射；定量处 理； 目标 区域标 示；面积计 算
２ 手 动 选 择 目标 区域 的实 现 过 程
中图分类号： Ｔ ３ １ 文献 标识码 ： Ａ Ｐ １． ５ ＤＯ ： １． ６ ／ｉ ｎ１７—７５ ００ ４ ０ Ｉ ０ ９ ９ｊｓ ． ２ ８ ． １． ． ７ ３ ．ｓ ６ ８ ２ ０ ０ Ａ ｒ ａ Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｋｉ Ｔａ ｇ ｔ ｉ ｅ ｌ ｕｌ ｔ ｏ ｎｄ Ｍ ｒ ｎｇ ｏ ｒ ｅ ｎ ｆ Ｃｏ ｐｕｔ ｔ ｏ ｆＩ ｒ ｒ ｄ Ｒ ａ ａ ｉ ｎ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ ｎｆ ａ ｅ ｄｉ ｔ ｏ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｉ ｒａ ｅ ａ ｉ ｔｏ ｑ ａ ｔｔ ｔｖ ｏ ｅ ｓｎ ； ａ ｋ ｎ ｆｔ ｒ ｅ ｒ ａ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｄｓ ｎｆ ｒ ｄ ｒ ｄ ａ ｉ ｎ； ｕ ｎ ｉａ ｉ ｅｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍ ｒ ｉ ｇ ｏ ａ ｇ ｔ ａ ｅ ； ａ ｃ ｌ ｔ ｏ ｆａ ｅ
确性， 在很大 程度上依赖于 目标 区域 的选 择。目
（ 即目标区域包含 的像 素数） 的计算， 解决 了红外 辐 射 计算 中 目标 选择 的难 题和 红外 辐射定 量分 析 软件 的实现 问题 。 为 了更好 地解 释 目标 区域 的标示 及面 积计 算 ，我 们首先 了解 一下 用 这几 种方 法选 择 目标
１ 引言
红外 辐射 计算 的定 量处理 为更 好地 研 究 目
封 闭多 边形等 几 种手 动选择 目标 区域 的方法 。 本文 结合 工 程实现 ，用这 几 种方 法选 择 了 目标
区域 ，并对 选择 的 目标 区域 进行 了标 示及 面积
标特性提供 了数据基 础 。 定量处理 中，目标 的 在 表观辐射温度 、 辐射亮 度、辐射强度等 计算 的准
基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
要指标，决定着红外辐射测量系统在测量过程的 可靠性及有效性。靶场红外辐射定标的基本原理 是利用已知黑体作为辐射源，得到不同辐射照明 时系统的输出信号，从而建立系统入瞳辐射量与 系统输出量之间的关系，一般来说红外辐射测量 系统的定标要求不确定度在 １０％以内。
收稿日期：２０１７１２２５；修订日期：２０１８０２１２ 基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．５１６７５０６）
ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５１６７５０６）
第 ５期
乔铁英，等：基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
第 １１卷 第 ５期 ２０１８年 １０月
中国光学 ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓ
Ｖｏｌ．１１ Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．２０１８
文章编号 ２０９５１５３１（２０１８）０５０８０４０８
基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
乔铁英１，蔡立华２，李 宁２，李 周２，３ ，李成浩２，３
均匀大面源黑体法的基本原理是在辐射特性 测量系统的入瞳处放置均匀的大面源黑体。面源 黑体的有效面积要完全覆盖辐射特性测量系统的 入瞳。黑体可视为标准朗伯体，对辐射特性测量 系统进行临界照明［９］。原理如图 ２所示。均匀大 面源黑体定标法可以有效消除外界环境的影响且 定标精度高，其可以实现对所有像元的定标，且没 有透过率的影响，定标过程更为直观。
针对当前靶场测量领域对红外辐射测量所提 出的新的测量要求，采用宽动态范围下的定标模 型，利用大面源均匀黑体定标法对全口径红外辐 射测量系统进行定标。在测量面目标时，通过一 系列的推导得到面目标的辐射亮度结果，进而提 出了一种面目标测量方法，并在口径为 ６００ｍｍ 的红外辐射测量系统上进行了验证。
红外探测距离计算公式
红外探测距离计算公式红外探测距离的计算，这可是个有点神秘又有趣的话题呢！咱们先来说说啥是红外探测。
想象一下，在一个黑漆漆的夜晚，你有一双特别的“眼睛”，能够看到远处物体发出的红外线，从而发现它们的存在，这就是红外探测啦。
那怎么算出这双“眼睛”能看多远呢？这就涉及到红外探测距离的计算公式。
一般来说，红外探测距离可以用一个大致的公式来表示：D = √(P × A × τ × η) / (4 × π × NEP × K) 。
这里面的每个字母都代表着不同的东西。
P 代表着辐射源的辐射功率。
就好比一个大火炉，它散发的热量越大，就越容易被探测到。
比如说，在寒冷的冬天，你在远处看到一个热气腾腾的包子铺，那滚滚的热气就是很大的辐射功率，老远就能感觉到。
A 是探测器的有效面积。
这就好像是你用一个大网去捕鱼，网越大，能捞到的鱼就可能越多。
探测器的面积越大，接收到的红外线也就越多。
τ 是光学系统的透过率。
想象一下你戴着一副眼镜，如果这副眼镜很干净、很透明，光线就能很好地透过，那就是透过率高。
要是眼镜脏兮兮的，很多光线就被挡住了，透过率就低啦。
η 是探测器的效率。
比如说，有的同学做作业很快，效率很高；有的同学就磨蹭半天，效率很低。
探测器也是这样，效率高的就能更快更好地探测到红外线。
NEP 是探测器的噪声等效功率。
这就像是在一个很吵闹的教室里，你想听清楚老师说话，但是周围的噪音太大，让你很难听清。
探测器也会受到各种干扰，NEP 就是表示这种干扰的大小。
K 是一些修正系数，考虑了各种复杂的因素。
但要注意哦，这个公式只是一个大概的估算，实际情况要复杂得多。
我之前在一次实验中，就深刻体会到了这些因素的影响。
当时我们在测试一款新的红外探测器，想要知道它在不同条件下能探测多远。
我们先调整了辐射源的功率，发现功率增大时，探测距离明显增加，就像把那个包子铺的火炉烧得更旺，远处都能感受到热气。
目标与背景的红外辐射特性研究及应用
角 方 向 以及 视 场 角 大 小 等 因 素 ， 成 导 引 头 在 视 场 内 生 所 观 察 到 的 图像 ， 体 方 法 如 下 Ｅ 。 具 ｓ ］
地 面 相 邻 两 点 的 温 度 是 空 间 相 关 的 ， 关 函 数 可 相
表示 为 ：
（ （ ＋ ｒ 丁 Ｒ ）＊ 丁（ ＞ 一 （ ） 一 ｅ ｐ（ ｏ Ｒ） ｒ ｘ ～ ｒ） （ ） ３
１ 背 景 与 目标 的 红外 辐 射 特 性 研 究
１ １ 自然 地 表 的 红 外 辐 射 特 性 及 红 外 图 像 生 成 ． 自然 界 的地 表 是 非 常 复 杂 的 ， 响 其 温 度 分 布 和 影 红外辐射 特性 的因素很 多 ， 地 表 的起伏 、 壤类 型 、 如 土
植 被 类 型 、 壤 湿 度 等 ， 精 确 计 算 自然 地 表 的 温 度 和 土 要 红外 辐 射 特 性 ， 须 建 立 考 虑 各 种 影 响 因 素 的 三 维 传 必
热 模 型 ， 工 作 量 是 巨 大 的 ， 常 都 是 采 用 一 维 模 其 通
型 。
ｒ为 两 点 间 的 相 对距 离 ， 为 相 关 长 度 ， 高 度 均 方 Ｏ ｔ 为 根 误 差 。 自然 粗 糙 地 表 的 温 度 服 从 Ｎ 维 正 态 分 布 ， Ｎ
验。
关 键 词 ： 目标 ； 复 杂背 景 ； 红 外特 征 ； 红 外 图像
中 图 分 类 号 ：ＴＮ２ ６ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ８ １ ２ ０ ） ４０ １ — ４ ０ １８ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ６０
Ｅ ＋ Ｅ ＋ ＋ Ｈ ＋ ＥＬ＋ Ｇ 一 ０ （） ２
别 ， 很 大 程 度 上 取 决 于 以 下 几 个 因素 ： 在 目标 本 身 和 周
基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法
第39卷第6期2020年12月Vol.39,No.6Dec.2020海洋通报MARINE SCIENCE BULLETINDoi:10.11840/j.issn.1001-6392.2020.06.012基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法王利锋1，辛丽平1，于波1，鞠莲23,魏来2,胡湛波4（1.青岛理工大学信息与控制工程学院，山东青岛266000； 2.国家海洋局北海环境监测中心，山东青岛266033；3.山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室，山东青岛266033；4.广西大学资源环境与材料学院，广西南宁530000）摘要：针对现有油膜检测技术难以准确测算油膜面积且检测精度受天气条件影响大的问题，本文提出了一种基于热红外图像的海面油膜面积测算方法。
采用波段为8〜14滋m的红外热像仪获取海面油膜的热红外图像，对采集的油膜图像进行预处理（灰度化、中值滤波和锐化）；基于图像灰度分布特征分割油膜区域（感兴趣区域，ROI）,采用形态学操作对ROI进行填充、腐蚀与膨胀，并对ROI进行数学表征；通过像素面积法计算ROI实际物理面积。
实验结果表明：在不同的外界天气环境下（如海浪、海风、海雾、不同光照等环境），该方法对不同黏度的石油样品在海面形成的油膜均有良好的检测精度，ROI面积计算平均误差为3.77%。
关键词：油膜面积；热红外图像；图像处理技术；像素面积法中图分类号：X55文献标识码：A文章编号:1001-6932（2020）06-0750-11A calculation method for oil film area at sea surface based onthermal infrared imageWANG Lifeng1,XIN Liping1,YU Bo1,JU Lian2,3,WEI Lai2,HU Zhanbo4(1.School of Information and Control Engineering,Qingdao University of Technology,Qingdao266000,China;2.North China Sea Environment Monitoring Center,State Oceanic Administration,Qingdao266033,China;3.Key Laboratory of Marine Ecological Environment and Disaster Prevention and Reduction,Shandong Province.Qingdao266033,China;4.School of Resources Environment and Materials,Guangxi University,Nanning530000,China)Abstract:Due to the influence of weather conditions,it is difficult to measure the oil film area at the sea surface accurately.This paper proposed a method to measure and calculate the oil film area at the sea surface based on the thermal infrared image.The image of oil film is obtained by infrared thermal imager with band of8-14滋m and preprocessed by gray conversion, median filtering and sharpening.Based on the grayscale of each image,the oil film region(region of interest,ROI)is segmented.Then,the morphological operator is used to fill,erode and dilate the oil film region of the image,and ROI is mathematically characterized.The pixel area calculation method is used to calculate the actual physical area of ROI.The experimental results show that this method is accurate and reliable for calculating the area of the oil film from some oil samples with different viscosity in different external weather environments,such as the presence of waves,sea winds,sea fog,and different light intensity.The mean error of ROI area is3.77%.Key words:oil film area;thermal infrared image;image pre-processing;pixel area calculation method近年来，随着海上石油生产与运输行业的快速发展，溢油事故（如船舶溢油、管道溢油、油井平台溢油）频频发生，溢油污染问题日益受到国内外的重视（张彤等，2015；王召伟等，2019）。
红外辐射PPT课件
• Short wavelength infrared(SWIR，IR-B)：1.4um~3um
• Mid-wavelength infrared(MWIR，IR-C)：3um~8um
– 大气窗口，被动式热寻导弹的工作窗口。
• Long wavelength infrared(LWIR，IR-C)：8um~15um
些高灵敏度的探测器的出
现， 红外技术开始走向实用阶
段。
.
Байду номын сангаас
7
Sir Frederick William Herschel (1738-1822) was born in Hanover, Germany, and became well known as both a musician and an astronomer. He emigrated to England in 1757, and with his sister Caroline, constructed telescopes to survey the night sky. Their work resulted in several catalogs of double stars and nebulae. William Herschel is perhaps most famous for his discovery of the planet Uranus in 1781, the first new planet found since antiquity. Caroline Herschel gained fame for the discovery of several comets.
– 二、红外光谱
• 分子光谱，双原子分子的振—转光谱，多原子分子的红外 光谱。
空间目标的红外辐射理论计算
武器装备红外隐身效果评估方法研究
武器装备红外隐身效果评估方法研究高原;刘剑;张俊举;曾萌【摘要】针对武器装备的红外隐身,讨论了隐身效果评估的基本方法,从辐射温差、斑点暴露尺寸、探测概率和目标红外能见距离几个方面进行了分析,对以往的公式进行了修正.%The basic method for stealth effect evaluation is discussed in this paper, considering the infrared stealth of weapon equipment. The author analyzes aspects such as radiation temperature difference, exposure speckle size, detection probability, and target distance. In addition, the previous formulas are modified.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2017(039)011【总页数】6页(P1060-1065)【关键词】红外隐身;辐射温差;斑点暴露尺寸;探测概率;红外能见距离【作者】高原;刘剑;张俊举;曾萌【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;无锡市星迪仪器有限公司,无锡214000;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京 210094;无锡市星迪仪器有限公司,无锡214000【正文语种】中文【中图分类】TN211红外探测技术的发展使武器装备的生存能力受到严重的挑战。
为对抗各种红外探测器（或系统）的探测、识别和跟踪，世界上几个主要大国都在努力发展反红外探测技术——红外隐身技术。
红外隐身效果评估成为红外隐身技术发展与应用的研究热点。
天空背景下红外弱小目标检测算法研究
天空背景下红外弱小目标检测算法研究丁云;张国华;张生伟【摘要】Against the difficult detection of dim small infrared targets in the sky background,in this paper,the improved morphological filtering target enhancement method is adopted for background suppression and noise removing,and then constant false alarm rate(CFAR)method is used to segment the filtered image to obtain candidate point targets,and get the position and area information of candidate point targets by adoptingrun⁃length target labeling method. After the single frame image detection, there are still false alarms in the complicated sky background. In order to improve the detection probability and reduce false alarm rate,the mobile pipeline filtering method is adopted to make further judgment for the candidate targets in sequential imag⁃es in combination with the correlation between image frames of the target motion characteristics(including trajectory,velocity, acceleration,etc),grey change,area change and so on. The experimental results show that the method proposed in this paper can accurately and quickly detect the true targets in the complex background.%针对天空背景下红外弱小目标检测困难的情况，首先通过改进的形态学滤波目标增强方法对图像进行背景抑制与噪声去除，而后采用恒虚警检测方法（CFAR）对滤波后图像进行分割，获得候选点目标，然后采用行程目标标记的方法得到候选目标的位置信息、面积信息等，单帧图像检测之后，复杂的天空背景仍然会存在虚警。
红外积分面积
红外积分面积
红外积分面积，作为红外光谱测量中的重要参数之一，其定义为红外光谱图吸收峰下的曲线面积。
在红外光谱分析中，红外积分面积常常用于定量化分析样品中吸收剂的含量。
红外积分面积在红外光谱分析中的应用非常广泛，下面我们来具体了解一下它的几个具体应用方面。
一、红外光谱质量分析
在药物、食品和化妆品等行业，红外光谱分析能够实现对样品一系列质量指标的快速检测。
例如，利用红外积分面积，可将某些特定成分的含量测定出来，从而判别样品质量是否符合标准。
二、红外光谱峰面积比较法
在多成分混合物的分析中，通过红外光谱各吸收峰的积分面积比较，可以快速地获取每个组分的相对含量信息。
这种方法常常被应用于化工品、石油和食品等领域的检测。
三、红外光谱变化监控
通过测量物质或反应混合物的红外光谱曲线变化规律，可以了解其反应过程和反应机制。
利用红外积分面积，可以确定分析物吸收峰面积
变化的其他相关信息。
四、红外光谱吸收强度计算法
通过对吸收峰的积分面积进行归一化处理，可以得到吸收峰的强度。
这种计算方法被广泛应用于食品、医药和塑料等多个行业的分析。
总之，红外积分面积是红外光谱分析中非常重要的参数，它可以用于快速、准确地测定样品中化学物质的含量和相对含量，并且可以帮助人们了解物质的化学性质和反应机制。
红外辐射定位技术的研究和应用
红外辐射定位技术的研究和应用未来是物联网、智能化的世界，我们生活中使用的越来越多的设备都实现了智能化，目前智能家电、智能门锁、智能监控、智能安防等设备已广泛普及。
我们在享受方便、智能化生活的同时，也面临着更多的安全风险和挑战。
如何保障安全、提升智能设备的性能和体验成为了制约其发展的重要问题。
因此，红外辐射定位技术的研究和应用已成为一个热门话题，下面我们来谈一谈这个话题。
一、定位技术简介所谓定位技术，就是通过一定的手段，确定目标物体在空间中的位置，从而实现对其的监控、管理和控制。
目前有许多定位技术，如卫星导航定位、基站定位、视觉定位和辐射定位等。
辐射定位技术最常见的是GPS（Global Positioning System，全球定位系统），但是其定位精度受到信号遮挡、离线状态、信号干扰等因素的影响较大。
在行业中，人们也对辐射定位技术给予了足够的关注。
红外辐射定位技术利用热辐射的物理原理来对目标进行探测和识别。
由于物体发出的红外辐射与物体表面温度直接相关，因此，通过红外成像技术可以将物体表面的温度分布反映出来，进而实现目标的定位和追踪。
红外辐射定位技术女的红外摄像头和镜头，其工作原理是利用感光元器件的感光特性，将物体辐射出的红外光线转化为电信号进行处理，最终呈现出目标的图像。
红外摄像头的主要分为长波红外和短波红外两种，长波红外相对于短波红外更容易受到天气环境的影响，但较为稳定。
二、红外辐射定位技术的应用1.智能家居随着人们生活质量的提高和科技进步的加速，智能家居的应用已经成为一种趋势。
在智能家居系统中，红外辐射定位技术可以应用于物品追找、智能照明、智能温控等场景，从而提高智能家居的安全性和舒适度。
例如在家中发生了贵重物品的丢失，通过在智能家居系统中添加红外辐射定位设备，可以最大限度地提高寻找丢失物品的概率。
还可以实现随时随地掌握家中物品情况，了解物品的放置位置，提高家居的安全性。
2.智能监控红外辐射定位技术可以应用于智能监控系统中。