[发明专利]一种红外偏振图像的定量处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种红外偏振图像的定量处理方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

红外辐射偏振特性的分析计算方法是利用4个线偏振方向的红外热偏振图像，按照算术加权法直接合成线偏振度图像。红外线偏振度p是[0，1]内的无量纲数，尽管线偏振度常表示为比值，但在不同辐射温度或辐射波长等条件下，目标表面的红外线偏振度并不是固定值。为了便于了解不同条件下目标的偏振度，有必要对目标进行定量处理，寻找探测波段范围内的参照基准、并获取目标相对于参照标准的相对偏振度。国内外公开文献中尚未见到关于红外偏振定量处理方法的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种红外偏振图像的定量处理方法，能够通过黑体实现目标红外线偏振特性的溯源探测，进而分析红外线偏振度在探测波段范围内的参照基准及定量分析处理方法。

根据本发明的红外偏振图像的定量处理方法，包括：

S1、根据目标在不同旋转方向的辐射亮度确定目标的偏振度；

S2、根据黑体在不同旋转方向的辐射亮度确定黑体的偏振度；

S3、基于目标的偏振度和黑体的偏振度，以黑体的偏振度为参照基准，确定目标的相对偏振度。

可选地，针对每一个旋转方向，按照如下方式确定目标的辐射亮度：

基于目标的偏振图像，确定目标的表观辐射亮度；

依据目标的表观辐射亮度，确定目标的辐射亮度。

可选地，若目标与红外热像仪的距离不大于预设的距离阈值，目标的辐射亮度与表观辐射亮度之间满足公式1：

L_t＝L_t,app 公式1

式中：L_t为目标的红外辐射亮度；L_t,app为目标的表观辐射亮度。

可选地，若目标与红外热像仪的距离大于预设的距离阈值、且目标与红外热像仪所张的视角同红外热像仪瞬时视场之比大于10，目标的辐射亮

度与表观辐射亮度之间满足公式2：

式中：L_t为目标的红外辐射亮度，单位：W/m².Sr；L_t,app为目标的表观辐射亮度，单位：W/m².Sr；L_a为目标和红外热像仪之间的大气程辐射，单位：W/m².Sr；τ_a为目标和红外热像仪之间的大气透过率。

可选地，若目标与红外热像仪所张的视角同红外热像仪瞬时视场之比大于20，目标的辐射亮度与表观辐射亮度之间满足公式3：

可选地，若目标对红外热像仪所张视角小于或等于红外热像仪瞬时视场，目标的辐射亮度与表观辐射亮度之间满足公式4：

式中：L_t为目标的红外辐射亮度，单位：W/m²·Sr；L_t,app为目标的表观辐射亮度，单位：W/m²·Sr；τ_a为大气的透过率；N为目标像所占的像素数；R为目标到红外热像仪的距离，单位：m；θ_H为红外热像仪每个像素对应的水平视场，单位：rad；θ_V为红外热像仪每个像素对应的垂直视场，单位：rad；A_S为目标在红外热像仪测量方向的投影面积，单位：m²。

可选地，所述不同辐射方向包括0°、45°、90°和135°方向。

可选地，依据斯托克斯公式确定所述偏振度。

根据本发明的红外偏振图像的定量处理方法，通过选取参照基准来确定目标的相对偏振度，便于直观了解目标的偏振度值以及偏振度值在不同条件下偏振度的变化情况；由于黑体在不同波段和辐射温度范围内的偏振度值稳定，通过选取黑体作为参照基准，能够提高定量处理结果的准确性。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是中波条件下黑体的偏振度随辐射温度的变化曲线示意图；

图2是长波条件下黑体的偏振度随辐射温度的变化曲线示意图。

具体实施方式