專利名稱：一種紅外探測器測溫的定標和校正方法及相應的測溫方法
技術領域：
本發明涉及非制冷紅外探測器領域，尤其涉及非制冷紅外探測器的定標和校正方法及相應的測溫方法。
背景技術：
非制冷紅外焦平面陣列是20世紀70年代末80年代初，在國防應用以及其他戰略與戰術應用的推動下發展起來的。它是獲取景物紅外熱輻射信息的重要光電器件。除應用于傳統的局勢成像外，還廣泛應用于工業自控、醫療診斷、化學過程檢測、紅外天文學等領域。非制冷紅外焦平面陣列所制成的紅外探測器可以進行紅外測溫，屬于一種非接觸測溫，它是通過測量被測物體的紅外熱輻射來測得被測物體的溫度的，不存在熱接觸和熱平衡帶來的缺點和應用范圍的限制，特別是可以測量二維溫度場的紅外探測器，更是使用極其高效和方便。雖然非制冷紅外焦平面陣列所制成的紅外探測器在測溫領域有著巨大的應用背景，但是由于非制冷紅外焦平面陣列受到制作材料以及制作工藝的限制，紅外焦平面陣列單元的對紅外輻射的響應相互之間并不相同，這就是紅外焦平面陣列的非均勻性。因此，在使用紅外探測器進行測溫之前，需要對探測器進行校正。常用的紅外非均勻校正技術有很多種，如一點定標校正、兩點定標校正，還有時域高通濾波法、自適應的人工神經網絡法等等。目前還沒有一種適應性非常強的校正方法，各種非均勻校正算法都有它的不足。目前被應用廣泛的是一點定標校正、兩點定標校正，但是一點定標校正方法的精度較低，而兩點定標法需要實現采取兩個溫度點進行定標，實現較困難，并且不能在探測器工作時更改校正參數。紅外探測器在進行測溫之前，還需要對紅外探測器進行標定。常用的標定方法是使探測器對準不同的溫度，記錄下不同時刻的響應，建立溫度-響應曲線，在測溫時，利用這個響應曲線可以得到測溫結果。由上可知，使用紅外探測器進行測溫之前，需要進行兩個步驟，即紅外探測器的非均勻校正和測溫的標定。如果將兩個步驟分開，則可能出現在測溫定標的過程時，由于外界或探測器內部的各種原因，導致紅外焦平面的非均勻性發生了新的變化，之前的非均勻校正參數不再適用，校正的結果出現偏差，會導致定標的精度下降，最終導致測溫的精度下降。而目前，還沒有一種將兩個方法融合起來的校正-標定方法，因此現行方法均可能在校正和標定后使測溫出現一定的誤差。
發明內容
針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題是提出了一種融合紅外探測器非均勻校正和測溫的標定兩個步驟于一體的紅外探測器測溫的定標和校正方法及運用上述方法對紅外探測器進行測溫的方法。
為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種紅外探測器測溫的定標和校正方法，包括如下步驟(1)對紅外探測器圖像非均勻性進行校正a)將紅外探測器對準標準黑體，將黑體調整到兩個不同的溫度值T1和T2作為校正點，采集這兩個不同溫度值時的探測器單元的響應電Su1 (i，j)和隊⑴j)，探測器陣列為MXN，M和N分別表示面陣光敏單元的行數和列數，(i，j)表示第(i，j)光敏單元；b)分別對兩個不同溫度值的探測器響應電壓求取平均值
權利要求
1.一種紅外探測器測溫的定標和校正方法，其特征在于，包括如下步驟(1)對紅外探測器圖像非均勻性進行校正a)將紅外探測器對準標準黑體，將黑體調整到兩個不同的溫度值T1和T2作為校正點，采集這兩個不同溫度值時的探測器單元的響應電壓U1G, j)和隊⑴j)，探測器陣列為 MXN，M和N分別表示面陣光敏單元的行數和列數，(i，j)表示第(i，j)光敏單元；__1 MNb)分別對兩個不同溫度值的探測器響應電壓求取平均值雙ζτ^^ΣΣαα))和 c)求得每一個光敏像素單元的校正參數G(i，j)和0(i，j)
2.一種使用權利要求1所述定標和校正方法對紅外探測器進行測溫的方法，其特征在于根據溫度響應函數U' =f(T)，得到溫度-電壓關系為T = f_i(U')以求得實時溫度T。
3.根據權利要求2所述的對紅外探測器進行測溫的方法，其特征在于在已知響應電壓U'后，使用牛頓迭代法得到U' =€(!0，得出相應的溫度值1\
全文摘要
本發明公開了一種紅外探測器測溫的定標和校正方法及相應的測溫方法，其中測溫定標和非均勻校正的流程是非均勻校正先開始，進行到生成校正參數和之后，進行測溫定標，但此時非均勻校正的過程沒有停止，一直在進行循環判斷參數是否發生漂移，若漂移則對參數進行校正，否則繼續判斷，測溫定標過程是每采集一個溫度的探測器響應，對其利用之前計算非均勻參數進行一次非均勻校正，然后記錄下該溫度和探測器響應數據，重復該過程，直到采集到足夠數據，然后對數據進行擬合，得到探測器溫度響應函數。本發明將紅外探測器非均勻校正和測溫的定標步驟簡化為一個步驟，可方便地實現之前需要兩個步驟才能實現的校正和定標，另一方面更能夠提高測溫的精度。
文檔編號G01J5/00GK102564598SQ20121000352
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者劉子驥, 曾星鑫, 楊書兵, 蔡貝貝, 鄭興 申請人:電子科技大學