基于加权最小二乘的红外热像仪的标定.pdf

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1、文章编号：1672—8785(2015)05—0025—05基于加权最小二乘的红外热像仪的标定宋晓梅周康康(沈阳大学机械工程学院，辽宁沈阳110044)摘要：目前，人们在对红外热像仪进行辐射标定时，普遍采用精度不太理想的最小二乘法。为减少热像仪的系统随机误差、环境波动和黑体温度不稳定等因素对标定结果的影响，提高标定模型的精度，建立了基于加权最小二乘的红外热像仪标定模型，并分别基于加权最小二乘法与最小二乘法进行了标定实验和辐射测量实验。实验结果表明，基于加权最小二乘的标定模型的拟合精度更高，其在辐

2、射测量实验中的平均测量精度比基于最小二乘的平均测量精度提高了2．3％。基于加权最小二乘的红外热像仪的标定具有较强的实用价值和一定的借鉴意义。关键词：红外热像仪标定；大面源黑体；加权最小二乘；辐射测量中图分类号：TN215文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1672—8785．2015．05．006CalibrationofInfraredThermalCamerasBasedOilWeightedLeastSquareSONGXiao—mei．ZHOUKang—kang(Coll

3、egeofMechanicalEngineering,ShenyangUniversity,Shenyang110044，China)Abstract：AlthoughtheIeastsquaremethodiswidelyusedinthecalibrationofinfraredthermalcamerasatpresent．itsaccuracyiSnotidea1．Dreducetheinfluencesofthesystemrandomerror，environmentalfluctu

4、ationandunstableblackbodytemperatureofathermalcameraonthecalibrationresult．acalibrationmodelforinfraredthermalcamerasbasedonaweightedleastsquaremethodiSestablished．Bothcalibrationexperimentsandradiationmeasurementexperimentsarecarriedoutbytheweighted

5、leastsquaremethodandtheleastsquaremethodrespectively．Theexperimentalresultsshowthatthecalibrationmodelbasedontheweightedleastsquarehasahigherfittingaccuracyanditsmeanmeasurementaccuracyinradiationmeasurementexperimentsisimprovedby2．3％comparedwiththat

6、oftheleastsquaremethod．ThecalibrationbasedOiltheweighted1eastsquaremethodisofpracticalvalueandofacertainreferentialsignificance．Keywords：calibrationofinfraredthermalcamera；largeextendedareablackbody；weightedleastsquare；radiationmeasurement收稿日期：2015_J

7、04_14基金项目：中航创新基金(cxy2012SH18)；沈阳市科技创新团队(src201204)作者简介：宋晓梅(1969一)，女，辽宁辽中人，副教授，硕士，主要从事数控设备及实验设备的研究E—mail：690500851@qq．corn通讯作者：周康康(1988一)，男，山东济宁人，硕士，主要研究方向为红外辐射测量。E—ma．i1：zk9708@163．comhttp：／／journa1．sitp．ac．cn／hwINFRARED(MONTHLY)／VOL．36，No．5，MAY20150

8、引言透射率，其值小于等于1，与辐射路径中的大气分子吸收、大气散射和雨雪等气象条件有关；作为红外热像仪测温的关键技术，辐射标bj、vG、Wat分别为目标辐射能、环境定对热像仪的测温精度影响很大【112]。随着热像辐射能和大气辐射能。仪的不断使用，内部时间漂移、电路老化等因素会使热像仪内部的红外辐射响应发生改变。因o此，热像仪使用一段时间后，需要重新对其进行辐射标定。—bject~AtmosphereThermalimager红外热像仪的辐射标定方法主要有查找表法和拟合曲线法[引。目前，拟合曲线法的