雙色紅外成像系統(tǒng)關鍵技術研究

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1、ｉ種成Ａ古ＡＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＩＣｓｃＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ．ＵＦＥＬＥＣＴＲＯＮ專業(yè)學位碩±學位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥｊ雜論文題目雙色紅外成像系統(tǒng)關鍵技術研究．專業(yè)學位類別工程碩±學號２０１３２２１８Ｑ２Ｑ５作者姓名袁中強指哥教師何彬彬繼－＾Ｉ，：■—＿獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加臥標注和致謝的地方夕ｈ，

2、論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名?。裕綏墸糇V日期：站年月如日論義使用授權本學位論文作者完全了解電子科技大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部口或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權電子科技大學可１＾將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描、匯編學位論文等復制手段保存。（保密的學論文在解密后應遵此規(guī)定）

3、守位＇車蘇作者簽名＝導師簽名：棄＾／：興／日期年＾月日荷分類號密級注1UDC（題名和副題名）（作者姓名）指導教師（姓名、職稱、單位名稱）申請學位級別專業(yè)學位類別工程領域名稱提交論文日期2016.3.31論文答辯日期2016.5.22學位授予單位和日期20166答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。ResearchonTheKeyTechnologiesofTwo-colorInfraredImagingSystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofC

4、hinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YuanZhongqiangAdvisor:Prof.HeBinbinSchool:SchoolofResourcesandEnvironment摘要摘要溫度是確定物質(zhì)狀態(tài)重要的參數(shù)之一，溫度的測量與控制直接和生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、能源節(jié)約等重大技術指標相關。紅外成像測溫技術憑借非接觸、測溫精度高等優(yōu)點取得了飛速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用。但由于材料工藝、加工工藝以及目標發(fā)射率等多種因素的影響，紅外成像儀還存在著非均勻性以及測溫精度等許多亟需解決的問題。本文選擇中波和長波紅外成像儀進行實驗室標定實驗，

5、完成了焦平面陣列的非均勻性校正，提出了雙波段發(fā)射率補償方法，并給出了雙色紅外成像儀的測溫方程。針對焦平面陣列的非均勻性問題，分析了非均勻性產(chǎn)生的原因，介紹了焦平面陣列的線性和非線性響應模型，詳細介紹了兩點校正、多點校正以及非線性校正等幾種非均勻性校正算法。本文提出了一種基于非線性響應模型校正算法的改進方法，計算探測單元響應輸出值與理想輸出值的差值，建立差值與響應輸出值的非線性模型，完成焦平面陣列的非均勻性校正。結(jié)果表明，本文中的非均勻性得到了很好的校正。紅外焦平面陣列由于多種原因，不可避免的存在很多盲元。本文分析了盲元產(chǎn)生的原因，介紹了常用的幾種盲元檢測方法：定義法、基于背景和黑體的檢

6、測法、雙參考緣響應差值法以及基于―3σ‖原則的加窗檢測算法。同時還介紹了包括線性插值法在內(nèi)的多種常用盲元補償算法。并給出了基于―3σ‖原則的加窗檢測算法和鄰域補償算法的結(jié)果，結(jié)果表明本文的盲元問題得到了很好的解決。本文還進行了紅外熱像精確測溫技術研究。介紹了紅外輻射基本理論及紅外測溫的基本方法，給出了紅外測溫的基本方程。在比色測溫方法的基礎上，推導了雙波段測溫方程。為了減小目標發(fā)射率對測溫精度的影響，本文利用雙波段溫度比值補償目標發(fā)射率比值。并進行了實驗室溫度標定實驗，建立了紅外成像儀雙波段輸出數(shù)字值與對應標定源的溫度值之間的關系曲線。關鍵詞：紅外熱像儀，非均勻校正，溫度標定，雙波段測

7、溫，發(fā)射率補償IABSTRACTABSTRACTTemperatureisamongthemostcrucialparametersforcharacterizingthematerialstatus.Measuringandcontrollingtemperatureiscloselyrelatedtothesafety,efficiencyandqualityofproduction,aswellasenergyconservation.I