地基红外辐射测量系统提高测量精度的关键技术研究

发布时间：2023-06-06 19:23

　　随着红外技术与测控技术的飞速发展,红外辐射测量技术应运而生。通过对各类目标红外辐射特性信息的测量,可以有效地反演目标的辐射亮度或辐射温度分布,从而实现对目标的识别、探测以及各种性能的评估。随着各国军事实力的不断提高,对红外辐射测量系统的要求日益趋向于高效、高精度、高适用性。地基红外辐射测量系统承担着各类目标的辐射测量任务,其辐射测量精度很大程度上决定了系统整体性能的优劣。由于测量实验条件的复杂性和目标的多样性,提高红外成像系统的辐射测量精度是实现各类目标识别探测和红外性能评估的重要研究方向。目标红外辐射测量的误差来源主要包括光学成像系统影响、定标误差、大气传输模型误差以及目标红外成像特征信息的提取误差等。本文在深入分析红外辐射测量原理及测量误差来源的基础上,对红外辐射特性及其关键测量技术进行了进一步的研究,开展了红外辐射测量系统响应特征及辐射定标技术的研究、红外大气传输修正技术的研究以及红外辐射反演算法的研究,本论文主要完成的研究工作如下:(1)深入研究红外辐射在成像系统中的传递与转化过程,推导出红外辐射测量系统的线性响应特征模型,建立目标辐射输入与系统灰度输出的响应关系。并在此基础上...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景以及意义
    1.2 红外辐射特性测量的研究现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 论文主要内容和结构安排
    1.4 本章小结
第2章 红外辐射特性测量原理
    2.1 红外辐射测量基本理论
        2.1.1 基本辐射量
        2.1.2 红外辐射基本定律
    2.2 地基红外系统模型
        2.2.1 红外光学系统
        2.2.2 红外探测器
        2.2.3 红外辐射测量系统响应定标
    2.3 红外辐射特性测量的基本原理
        2.3.1 目标辐射特性
        2.3.2 辐射在大气中传输的特性
        2.3.3 目标红外辐射特性测量
    2.4 红外辐射测量精度分析及提高其精度的关键技术
        2.4.1 响应定标对红外辐射测量精度的影响
        2.4.2 大气修正对红外辐射测量精度的影响
        2.4.3 辐射反演对红外辐射测量精度的影响
    2.5 本章小结
第3章 辐射测量线性响应特征及高效定标方法
    3.1 红外辐射测量系统的线性响应特征
        3.1.1 响应特征模型
        3.1.2 光学系统响应相关参数测量
        3.1.3 红外探测器响应系数测量
        3.1.4 响应特征计算与验证
    3.2 地基红外辐射测量系统的高效定标方法
        3.2.1 环境温度引起的灰度漂移
        3.2.2 考虑积分时间与衰减片的辐射定标模型
        3.2.3 考虑积分时间与衰减片的高效定标法
        3.2.4 定标法精度验证
    3.3 本章小结
第4章 基于神经网络的非线性红外大气修正方法
    4.1 大气参数实时测量与计算
        4.1.1 大气参数测量设备
        4.1.2 大气修正参数计算
    4.2 非线性红外大气修正方法
        4.2.1 基于标准参考源的大气修正
        4.2.2 线性大气修正方法
        4.2.3 神经网络非线性大气修正方法
        4.2.4 各大气修正方法精度分析
    4.3 基于大气修正的红外辐射测量实验
    4.4 本章小结
第5章 目标提取与基于能量守恒的辐射反演方法
    5.1 目标红外图像灰度信息提取
    5.2 目标的红外辐射测量
        5.2.1 目标成像尺寸特征
        5.2.2 面目标与点目标的红外辐射测量实验
    5.3 基于能量守恒的辐射反演提高点目标的测量精度
        5.3.1 基于能量守恒的红外辐射反演
        5.3.2 点目标的红外辐射测量实验
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3832063