[发明专利]一种光谱发射率的测量方法及系统

说明书

本发明提供一种光谱发射率的测量方法及系统，所述光谱发射率的测量方法包括：采用红外光源照射目标；获取所述目标的光谱辐射亮度和环境光谱辐射亮度；获取所述目标在多个温度下的黑体辐射亮度；通过所述光谱辐射亮度、所述环境光谱辐射亮度、以及多个所述黑体辐射亮度，获取多个温度下，所述目标的光谱发射率曲线；获取每个所述光谱发射率曲线的粗糙度指标，并将所述粗糙度指标最小时的对应的温度作为最佳温度；以及获取所述最佳温度时，所述目标的光谱发射率。本发明提供的光谱发射率的测量方法，能够较的精确获取目标的光谱发射率。

技术领域

本发明属于目标光学特性测量领域，特别是涉及一种光谱发射率的测量方法及系统。

背景技术

红外发射率是目标在红外波段的固有光学性质，是红外辐射测量、目标性质判断的重要参数。传统的红外光谱发射率测量方法，通常在实验室内开展，所需设备多且操作不便。同时，在实际应用中，通常难以直接对目标温度进行接触测量，这进一步限制了光谱发射率的精确求解。一般获取目标温度，通常利用目标反射的环境光谱结构，实现对目标温度的精确判断，但在不具有明显环境结构光谱辐射的室内场景或阴天场景下，该方法均无法使用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光谱发射率的测量方法及系统，用于解决在没有明显环境辐射光谱结构的条件下，精确获取光谱发射率。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过一下技术方案实现的：

本发明提供一种光谱发射率的测量方法，包括：

采用红外光源照射目标；

获取所述目标的光谱辐射亮度和环境光谱辐射亮度；

获取所述目标在多个温度下的黑体辐射亮度；

通过所述光谱辐射亮度、所述环境光谱辐射亮度、以及多个所述黑体辐射亮度，获取多个温度下，所述目标的光谱发射率曲线；

获取每个所述光谱发射率曲线的粗糙度指标，并将所述粗糙度指标最小时的对应的温度作为最佳温度；以及

获取所述最佳温度时，所述目标的光谱发射率。

在本发明一实施例中，，所述红外光源与所述目标之间设置有结构滤光片，且所述结构滤光片靠近所述红外光源。

在本发明一实施例中，在所述多个温度下获取光谱发射率曲线，所述光谱发射率曲线通过以下公式获取：

其中，∈(λ，T)为光谱发射率曲线；L(λ)为目标光谱辐射亮度；L^↓(λ)为环境光谱辐射亮度；B(T,λ)为黑体辐射亮度，T为设定的温度；λ为光辐射的波长。

在本发明一实施例中，所述光谱发射率的测量方法还包括：通过所述光谱发射率曲线，获取多点平滑曲线，所述多点平滑曲线通过以下公式获取：

其中，∈’(λ，T)为光谱发射率曲线∈(λ，T)经过n邻域平滑后的多点平滑曲线；d为光谱采样步长；i＝[-n,n]为曲线平滑所采用的n邻域；λ为光辐射的波长。

在本发明一实施例中，所述光谱发射率曲线的粗糙度指标，通过以下公式获取：：

R(T)＝∑[∈(λ，T)-∈’(λ，T)]²

其中，R(T)为光谱发射率曲线的粗糙度指标；∈(λ，T)为光谱发射率曲线；∈’(λ，T)多点平滑曲线。

在本发明一实施例中，所述最佳温度通过以下公式获取：