基于U形边框黑体光阑的三点辐射定标校正方法及其分析

摘要

热成像系统需要进行动态非均匀性校正和辐射定标修正。本文提出了一种基于U形边框黑体光阑的辐射定标与非均匀校正一体化的处理方法，研究了基于多项式拟合的三点式辐射定标校正算法，在常温黑体的工作温度范围22°～66°内(且选用的半导体控温器性能也较佳)，采集了U形边框黑体光阑在25°、45°和65°三个温度点的响应用以确定三点式辐射定标的参数，对实验系统原有的辐射定标曲线(定标间隔时间超过半年)进行修正;作为比较还以25°和65°两个温度点的响应确定两点式辐射定标的参数。进一步采集了物面上标准黑体在不同温度点IRFPA热像仪的响应，得到参考辐射定标曲线。结果表明:经过两种辐射定标校正方法处理后的定标曲线不仅与参考曲线很贴近，而且两条修正后的曲线基本处于重合状态;在选定的工作温度范围内，原有定标的最大绝对误差为4.78K，两点式修正后的最大绝对误差为0.1288K，三点式修正后的最大绝对误差为0.1266K。即两点式以及三点式动态辐射定标修正的效果明显，能有效抑制IRFPA的工作点漂移，相对于两点式辐射定标方法，三点式定标显示出一定的优势，但温度精确度没有明显的提高，对于一般的红外成像辐射探测系统，两点辐射定标修正足以达到应用需求。