[发明专利]一种基于卡尔曼滤波器的红外温漂修正方法与装置

权利要求书

1.一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，方法包括：

S100.将采集到的目标热辐射信号转换成相应的电信号，将电信号经过电压放大、AD转换得到对应的数字化实时响应值；

S200.根据两次快门间增量和镜筒温度的增量计算补偿后的响应值；

S300.根据快门温度、补偿后的响应值和定标曲线进行温度计算，获得定标点温度值；S300具体包括：

S301.获取快门温度TB和定标曲线起始温度TS，根据温度转换公式，得到定标曲线温度轴量tb；

S302.将定标曲线温度轴量tb带入定标曲线函数f(x)，根据S200的补偿后的响应值Sc，得到实际坐标点处Y值；

S303.根据实际坐标点处Y值，分别反带入定标曲线函数f(x)和温度转换公式g(x)，得到待测温度t；

S400.根据卡尔曼滤波器算法对定标点温度值进行温漂修正，得到最优温漂修正值。

2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，S100具体包括：

选取红外图像中心点为定标点，从红外图像中心点处获取目标辐射的直流数字化后的分量x16值，记为g1；从缓存数据里获取上一次打快门时中心点处数字化后的分量x16值，记为g0，根据g1和g0得到数字化实时响应值s。

3.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，S200具体包括：

S201.获取第n次和n-1次快门本底的x16均值g0(n)和g0(n-1)，获取第n次和第n-1次打快门时的镜筒温度Tl(n)和Tl(n-1)，根据g0(n)、g0(n-1)、Tl(n)和Tl(n-1)得到温漂补偿系数kj；

S202.根据实时镜筒温度Tl、第n次打快门时的镜筒温度Tl(n)和温漂补偿系数kj，得到温漂补偿量Δs；

S203.根据实时响应值s和温漂补偿量△s得出补偿后的响应值Sc。

4.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，S400包括：

S401.通过前一帧温度值预测当前帧温度值；

S402.根据当前帧中心点温漂补偿后精确测量温度C(n)和S300步骤中待测温度t，得到补偿噪声v(n)；

S403.将预测噪声w(n)和补偿噪声v(n)模型进行乘积融合，融合后得到新的高斯分布均值和方差；

S404.根据卡尔曼增益K、待测温度t、当前帧预测温度值T(n|n-1)得到最优温漂修正值T(n|n)。

5.根据权利要求4所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，得到最优温漂修正值T(n|n)后，不断回归卡尔曼增益进行迭代，计算连续序列帧的最优温漂修正值。

6.根据权利要求4所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，状态转移系数α为1，两种高斯噪声模型均值u1、u2为0。

7.根据权利要求4所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正方法，其特征在于，预测噪声方差σ_n＝0.1，补偿噪声方差δ_n＝0.2。

8.一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正装置，其特征在于，包括数据采集单元、迭代温漂补偿单元、温度计算单元、卡尔曼温漂修正单元；

数据采集单元采集目标热辐射信号转换成相应的电信号，将电信号经过电压放大、AD转换得到对应的数字化实时响应值；

迭代温漂补偿单元，根据两次快门间增量和镜筒温度的增量计算补偿后的响应值；

温度计算单元,根据快门温度、补偿后的响应值和定标曲线进行温度计算，获得中心点处温度值；

卡尔曼温漂修正单元，根据卡尔曼滤波器对标定点温度值进行温漂修正，得到最优温漂修正值。

9.根据权利要求8所述的一种基于卡尔曼滤波器红外温漂修正装置，其特征在于，卡尔曼温漂修正单元修正温漂具体方法为：

S401.通过前一帧温度值预测当前帧温度值；

S402.根据当前帧中心点温漂补偿后精确测量温度C(n)和S300步骤中待测温度t，

得到补偿噪声V(n)；

S403.将预测噪声w(n)和补偿噪声v(n)模型进行乘积融合，融合后新的高斯分布均值和方差；

S404.根据卡尔曼增益K,待测温度t，当前帧预测温度值T(n|n-1)得到最优温漂修正值T(n|n)。